Görsel hakları: UC Berkeley
Kaliforniya Üniversitesi, Berkeley, gökbilimciler, uzak büyük yıldızların soluk tozlu disklerinin keskin, pırıltısız görüntülerini elde etmek için UC'nin Lick Gözlemevi'nde yakın zamanda monte edilmiş bir lazer kılavuz yıldız sisteminden yararlandı. Görüntüler, güneşten iki ila üç kat daha büyük yıldızların güneş tipi yıldızlarla aynı şekilde oluştuğunu açıkça gösteriyor - güneşin ve gezegenlerinin ortaya çıktığı gibi bir diske çöken dönen bir küresel bulutun içinde.
Gökleri Lick Gözlemevi üzerinde delen sarı lazer ışını, geçen yıl 10 metrelik Shane teleskopunda faaliyete geçti ve teleskopun uyarlanabilir optik adı verilen "kauçuk ayna" sisteminin tüm gece gökyüzüne yayılmasını sağladı. Lazerin eklenmesi, Lick'i rutin kullanım için bir lazer kılavuz yıldızı sağlayan tek gözlemevi yapar.
UC Berkeley ekibi ve UC Santa Cruz'un Adaptive Optikler Merkezi ve Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı (LLNL) meslektaşları, sonuçlarını Science dergisinin 27 Şubat sayısında bildirdiler.
“Güneşimiz gibi yıldızlar için paradigma, bir bulutun bir protostar ve krep benzeri bir toplanma diskine yerçekimsel olarak çökmesi, ancak bunun çalışamayacağı bir kütle var - yıldızın parlaklığı diski bozmak için yeterli oluyor ve bir araya geldiği kadar çabuk parçalanıyor ”diyor UC Berkeley'de astronomi profesörü James R. Graham. “Verilerimiz, standart model paradigmasının hala güneşten iki ila üç kat daha büyük yıldızlar için çalıştığını gösteriyor.”
UC Berkeley lisansüstü öğrencisi Marshall D. Perrin, “Uyarlanabilir optik olmadan, yerden sadece büyük bir bulanık damla görüyoruz ve kaynakların etrafındaki ince yapıları tespit edemeyiz. “Gözlemlerimiz, düşük ve orta kütleli yıldızların da benzer şekilde oluştuğuna dair ortaya çıkan görüş için güçlü destek sağlıyor.”
1996 yılında atmosferik türbülansın bulanık etkilerini ortadan kaldıran uyarlanabilir bir optik sistem, 1996 yılında Lick'in Shane teleskopuna eklendi. bulanıklığı kaldırmak için gerekli referansı sağlamak için görüş alanında parlak yıldızlara güvenmek. Gökyüzündeki nesnelerin sadece yaklaşık yüzde bir ila 10'u, böyle bir “doğal” kılavuz yıldız sisteminin çalışması için parlak bir yıldıza yeterince yakındır.
Ace lazer bilim adamları Deanna M. Pennington ve LLNL'den Herbert Friedman tarafından geliştirilen sodyum boya lazeri, nihayet uyarlamalı optik sistemini tamamlar, böylece gökbilimciler parlak bir yıldız olsun ya da olmasın gökyüzünün herhangi bir bölümünü görüntülemek için kullanabilirler.
Lick teleskopunun deliğine bağlanan lazer, türbülans bölgesinden yaklaşık 60 mil dar bir ışını üst atmosfere parlar, burada lazer ışığı sodyum atomlarını aynı renkteki ışığı emmek ve yeniden yaymak için uyarır. Sodyum, Dünya atmosferine girerken alev alan ve buharlaşan mikrometeoritlerden gelir.
Atmosferde yaratılan sarı parlayan nokta, 9'uncu bir yıldıza eşdeğerdir - insan gözünün görebileceğinden yaklaşık 40 kat daha sönük. Bununla birlikte, parlak bir uzak yıldız kadar etkili bir sabit ışık kaynağı sağlar.
“Bu ışığı atmosferdeki türbülansı saniyede yüzlerce kez teleskopumuzda ölçmek için kullanırız ve daha sonra bu bilgiyi, hem lazerden hem de hedeften gelen ışık, bakmak, zıplamak, türbülansın etkileri ortadan kalkıyor, ”dedi. bir lazer kılavuz yıldız sistemi geliştirmek için 10 yıldan fazla.
Bu sistemin ilk testlerinden birinde Graham ve Perrin, teleskopu yerden bulanık ve genellikle doğal kılavuz yıldız adaptif optikleri tarafından görüntülenemeyecek kadar zayıf olan Herbig Ae / Be yıldızları olarak adlandırılan nadir, genç, büyük yıldızlara çevirdi. Güneşin 1.5 ila 10 katı arasında ve muhtemelen 10 milyon yaşından küçük kütlelere sahip Herbig Ae / Be yıldızlarının, büyük yıldızların başlangıcı olduğu düşünülür - sıcak, A tipi yıldızlar Sirius ve Vega. Herbig Ae / Be yıldızları yıllar önce şimdi Hawaii Üniversitesi'ndeki UC Santa Cruz gökbilimcisi George Herbig tarafından kataloglandı.
Herbig Ae / Be yıldızlarının en büyükleri büyük ilgi görüyor çünkü galaksiyi ağır atomlarla tohumlayan, katı gezegenleri ve hatta hayatı mümkün kılan süpernova patlamalarına maruz kalanlar. Ayrıca yakındaki bulutlarda yıldız oluşumunu tetiklerler.
Gökbilimcilerin gördükleri, güneşimizden yüzde 50 daha büyük ve 100 milyon yaşına kadar yıldızların biçimlendirici aşamaları olan T Tauri yıldızlarının bilinen resmine çok benziyordu. İki Herbig Ae / Be yıldızının görüntüleri, yıldızın parlak parlamasını engelleyen bir diskin ve yıldızı ve diski saran parlayan bir küresel toz ve gaz halinin neden olduğu her yıldızı ikiye ayıran karanlık bir çizgi gösterir. Her yıldızda, toplama diskinin kutuplarından iki gaz ve toz jeti ortaya çıkıyor gibi görünebilir.
LkH (198 ve LkH (233 (Lick hidrojen-alfa kaynakları)) olarak kataloglanan iki yıldız, Samanyolu galaksisinin uzak bir bölgesinde sırasıyla 2.000 ve 3.400 ışık yılı uzaklıktadır.
“Protostellar buluttan gelen malzeme doğrudan bebek yıldızına düşemez, bu yüzden önce bir toplama diskine düşer ve sadece açısal momentumunu kaybettikten sonra yıldıza düşmek için içe doğru hareket eder,” diye açıkladı Perrin. “Bu açısal momentum transferi süreci, manyetik alanların evrimi ile birlikte bipolar çıkışların başlatılmasına yol açar. Bu çıkışlar nihayetinde zarfı temizler ve yeni doğmuş bir yıldızı bir toplanma diski ile çevrelenir. Birkaç milyon yıl boyunca, diskteki malzemenin geri kalanı sadece genç yıldızı geride bırakarak toplanıyor. ”
Perrin, Hubble Uzay Teleskobu'nun, güneşimiz gibi yıldızların oluşumu hakkındaki teorileri teyit ederek “T Tauri yıldızlarının etrafındaki disklerin ve çıkışların çok net, kesin görüntülerini” sağladığını ekledi. Ancak, Herbig Ae / Be yıldızlarının göreceli nadirliği nedeniyle, bu yıldızlar için bu kadar net verilerin bugüne kadar eksik olduğunu söyledi.
Gökbilimciler, iki veya daha fazla yıldızın çarpışmasından veya dönen toplanma diskinden farklı olarak çalkantılı bir bulutta çok büyük yıldızların oluştuğunu öne sürdüler. İlginç bir şekilde, Graham ve Perrin tarafından aynı gece görüntülenen üçüncü bir yıldız, aralarında bir gaz ve toz şeridi olan iki güneş benzeri yıldız olduğu ortaya çıktı ve bir yıldızın diğerinden madde yakaladığından kuşkuyla bakıyordu.
Graham, standart yıldız oluşum modelinin daha büyük yıldızlara uzanıp uzanmadığını görmek için daha büyük Herbig Ae / Be yıldızlarını fotoğraflamayı umuyor. Herbig Ae / Be yıldızlarının ayrıntılı görüntüleri, yeni lazer kılavuz yıldız sistemine Perrin tarafından inşa edilen ve teleskop üzerine monte edilmiş olan Berkeley Near Infrared Camera'ya (IRCAL) eklenen kızılötesi'ye yakın görüntüleme polarimetresi kadar borçludur.
“Polarimetre olmadan, yıldızlardan gelen ışık etraflarındaki yapıları büyük ölçüde gizler,” dedi Perrin. “Polarimetre, polarize olmayan yıldız ışığını, çevreleyen tozdan polarize dağınık ışıktan ayırır ve bu da tozun algılanabilirliğini artırır. Bu tekniği Lick'te geliştirdiğimize göre, orada lazer kılavuz yıldız sistemi faaliyete geçtiğinde 10 metrelik Keck teleskoplarına genişletmek mümkün olacak. ”
Polarimetre, bugüne kadar kullanılan kalsit kristalleri üzerinde bir gelişme olan lityum, itriyum ve flordan (LiYF4) yapılmış yeni bir çift kırıcı kristal kullanarak görüntüdeki ışığı iki polarizasyonuna ayırır.
Diğer birçok grup kılavuz yıldız olarak kullanılmak üzere lazerler geliştiriyor, ancak Max’in grubu, ilk 1990'ların başında Livermore'da konsepti sergilediğinden beri rakiplerinin önünde. O zamandan beri, o ve meslektaşları lazeri ve Lick'in 120 inçlik teleskopu, ana teleskopun içindeki 3 inçlik ikincil bir ayna durumunda - aynanın pırıltıyı çıkarmak için tam olarak esnetilmesini sağlayan yazılımı mükemmelleştiriyorlar. yıldızlar.
11-12-watt'lık lazer, atmosferdeki soğuk sodyum atomlarını harekete geçirecek frekansa ayarlanmış bir sodyum boya lazeridir. Boya lazeri, halihazırda mevcut olan yeşil milliwatt lazer işaretleyicilerinin ağabeyi olan yeşil bir neodimyum YAG lazeri ile pompalanır.
Graham, “Lazer kılavuz yıldız sistemi ile şimdi bilim yapabilmemizin nedeni, güvenilirliğinin ve kullanılabilirliğinin çok gelişmesidir” dedi. “Lazer, daha büyük bir topluluğa uyarlanabilir optikler açar.”
“Sanırım Lick'te bir iş aleti olacak” diye ekledi Max. “Lazerin kendisi ve uyarlanabilir optik sistem donanımı oldukça kararlı ve oldukça sağlam. Şimdi ne olacak, insanlar onunla astronomi yapacaklar, onunla gözlemlemek için yeni teknikler geliştirecekler, yeni nesne türlerini deneyecekler. Tipik bir şekilde, iyi bir gökbilimci gelecek ve enstrümanınızla hiç hayal etmediğiniz şeyler yapacak. ”
Max ve meslektaşları Hawaii'deki Keck Teleskoplarında aynı lazer kılavuz yıldız sistemini test ettiler, ancak bunun rutin kullanıma henüz hazır olmadığını söyledi.
“Keck, Lick'teki teknolojinin aynısını kullanıyor,” dedi Max. “Bu genel teknolojinin çoğu teleskopta, ancak farklı lazer türleriyle kullanıldığını görmeyi umuyorum. İnsanlar sağ ve sol yeni tip lazerler icat ediyorlar, bu yüzden oyunun yerleşmeye devam ettiğini düşünüyorum. ”
Bilim belgesinin diğer yazarları, Graham, Perrin, Max ve Pennington'un yanı sıra, UC Santa Cruz merkezli Ulusal Bilim Vakfı'nın Adaptif Optik Merkezi'ne bağlı: UC Berkeley'den yardımcı araştırma astronomu Paul Kalas, James P. Lloyd California Teknoloji Enstitüsü, UC Santa Cruz'un Adaptif Optik Laboratuvarı Donald T. Gavel ve UC Rasathaneleri / Lick Gözlemevi'nden Elinor L. Gates.
Lazer kılavuz yıldızının gözlemleri ve gelişimi Ulusal Bilim Vakfı ve ABD Enerji Bakanlığı tarafından finanse edildi.
Orijinal Kaynak: UC Berkeley Haber Bülteni
