Zaprezentowano wyniki obserwacji wykonanych podczas fazy demonstracji możliwości naukowych Herschela. Zebrane wtedy dane pozwoliły na zoptymalizowanie obserwacji podczas właściwej fazy badań naukowych. Instrumenty SPIRE i PACS wykonały obrazowanie regionu gwiazdowtórczego w gwiazdozbiorze Orła, a dzięki uzyskanym danym złożono jego mozaikę. Była to część programu obserwacji Pasa Goulda (Gould’s Belt Key Programme). W jego ramach Herschel wykona przegląd 15 obłoków molekularnych w celu zebrania informacji na temat procesów formowania się gwiazd o masach małych i średnich. Wczesne etapy powstawania gwiazd, takie jak jądra przedgwiazdowe i młode protogwiazdy są jasne w zakresie 80 – 400 um, dzięki czemu SPIRE i PACS są idealnymi instrumentami do ich badań.
Obserwowana mgławica w Orle jest położona w odległości około 1000 lat świetlnych. Szerokość sfotografowanego rejonu wynosi około 65 lat świetlnych. Na zdjęciu widoczne są duże filamenty zimnego pyłu (zaznaczone kolorem pomarańczowym i czerwonym). W ich obrębie naliczono około 700 koncentracji gazu, które w przyszłości mogą przekształcić się w gwiazdy. Około 100 z nich uzyskało już etap protogwiazdy, a pozostałe są jeszcze słabo zorganizowane. Dwa jasne obszary zawierają gorące gwiazdy powodujące świecenie wodoru w mgławicy.
Na zdjęciu kolor czerwony oznacza obraz ze SPIRE uzyskany przy 500 um. Kolor zielony oznacza emisję przy 170 um, a niebieski przy 70 um. – oba zostały uzyskane przy użyciu instrumentu PACS.
Instrument SPIRE wykonał też obserwacje planety karłowatej Makemake w ramach przeglądu obiektów transneptunowych (Trans-Neptunian Objects – TNOs). Obserwacje tych obiektów są istotne dla modeli formowania się i ewolucji zewnętrznego Układu Słonecznego. Obserwacje emisji podczerwonej dostarczają podstawowych informacji o TNO, takich jak wielkość, gęstość, albedo i właściwości cieplne. Makemake jest trzecią co do wielkości planetą karłowatą, jej wielkość jest oceniana na około 1500 km i okrąża Słońce w odległości 8 miliardów kilometrów. Temperatura na jej powierzchni wynosi -240 stopni Celsjusza, jest zatem jednym z najchłodniejszych znanych obiektów w Układzie Słonecznym. Jej niska temperatura powoduje również, że jest to bardzo trudny do wykrycia obiekt. W celu wyizolowania jej emisji SPIRE wykonał obserwacje fragmentu nieba z tym TNO, które następnie powtórzył 44 godziny później, gdy Makemake przesunęła się on na niebie. Dzięki temu można było usunąć tło i uzyskać kompozytowy obraz, na którym jest ona widoczna w dwóch miejscach.
Herschel wykrył też wodę w trzech regionach gwiazdotwórczych. Obserwacje te były wykiwane w ramach programu WISH (Water In Star-forming regions with Herschel). W jego marach wykonane zostały obserwacje 90 młodych obiektów gwiazdowych.
WISH ma na celu określenie chemicznej i fizycznej struktury regionów gwiazdotwórczych pod kątem rozmieszczenia wody i związanych z nią związków chemicznych. Najlepszą metodą do tego typu badań jest spektroskopia za pomocą HIFI i PACS.
Wcześniejszie obserwacje wykazują, że młode gwiazdy wytwarzają dżety. Obserwacje PACS młodej gwiazdy o małej masie, noszącej oznaczenie L1157 (przypominającej naszą gwiazdę na początku jej istnienia) wyraźnie pokazały rozmieszczenie wody wzdłuż takich dżetów. Koncentracje wody występowały w miejscach gdzie fale uderzeniowe oddawały energię materii mgławicy. Jest to pierwsza mapa rozmieszczenia wody w takim regionie. Dobrze prezentuje ona zdolności PACS do śledzenia oddziaływań młodych gwiazd z nich otoczeniem.
PACS obserwował też obiekt Herbinga-Haro 46, który jest klasycznym obiektem gwiazdowym o małej masie. Spektrogramy pokazały linie zakazane wzbudzonego tlenu [OI]. Linie takie obecnie mogą być zaobserwowane tylko przez Herschela. Powstają one w miejscach gdzie gaz został wzbudzony przez fale uderzeniowe przebiegające wzdłuż dżetu.
W mgławicy NGC 7129 dokonano obserwacji młodej gwiazdy o średniej masie. Zaobserwowano silne linie wody, oraz inne linie związane z występowaniem wody (OH, CO i [OI]). Obecnie informacje te muszą być uwzględnione w modelach ewolucji młodych gwiazd.
Obserwacje pokazują, że Herschel jest potężnym narzędziem do badań regionów gwiazdotwórczych i z pewnością znacznie przyczyni się do naszego zrozumienia procesów w nich zachodzących.
Źródło: ESA
