Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff
(Originalartikel unter www.cfa.harvard.edu)
NASA, JPL-Caltech/S. Carey (SSC/Caltech)
Infrarot-Dunkelwolken (engl.: Infrared Dark Clouds = IRDCs) sind dunkle Stellen aus kaltem Staub und Gas, die am Himmel gegen das helle diffuse infrarote Leuchten von warmem Staub in unserer Galaxis sichtbar sind. Diese IRDCs, massereich und mit Molekülen angereichert, sind natürliche Orte der Sterngeburt – eine der Hauptgründe, weshalb sie von Astronomen intensiv untersucht werden. IRDCs wurden erstmals bei zwei frühen Weltraum-Infrarotmissionen, dem Infrared Space Observatory und dem Midcourse Space Experiment, entdeckt, doch die IRAC-Kamera an Bord von Spitzer revolutionierte das Fachgebiet mit ihrer spektakulär verbesserten Empfindlichkeit und räumlichen Auflösung. Bevor sie am 30. Januar 2020 abgeschaltet wurde, führte IRAC mehrere Durchmusterungen der Milchstraße durch. Astronomen haben die Infrarotaufnahmen genutzt, um die Charakteristika von IRDCs zu identifizieren und zu analysieren. Das Submillimeter Array und das ALMA-Observatorium, die mit hoher Empfindlichkeit und Auflösung bei Submillimeter-Wellenlängen arbeiten, die eine Beschreibung des kalten Gases erlauben, haben es Astronomen ermöglicht, diese neu entdeckten Quellen weiter zu verfolgen und die Temperaturen, Dichten und Bewegungen des Gases zu bestimmen; dies hat zu Fortschritten in unserem Verständnis der frühesten Stadien der Sternentstehung in diesen stellaren Geburtsstätten geführt.
Ein Problem behinderte die Forschung: das Fehlen eines aktuellen IRDC-Katalogs. Es gibt drei Hauptschwierigkeiten: Die Abmessungen von IRDCs können sehr stark schwanken, solche, die sehr ausgedehnt sind (größenmäßig mehr als ein Lichtjahr), bis zu solchen, die über einhundert Mal kleiner sind (und ihre Entfernungen sind natürlich wichtig für ihre Winkelgrößen), ihre Formen sind irregulär und unklar definiert und nicht zuletzt sind sie oft in komplexen Regionen mit Hunderten von anderen Quellen zu finden. Die Milchstraße nach ihnen abzusuchen ist eine beängstigende Aufgabe gewesen.
Die CfA-Astronomen Jyothish Pari und Joe Hora haben jetzt einen neuen IRDC-Katalog fertig gestellt, der 18,845 Objekte enthält, die aus den IRAC-Aufnahmen unter Einsatz eines neuen, von ihnen entwickelten Computeralgorithmus gewonnen wurden, der sowohl das Auffinden von Konturlinien als auch sogenannte neuronale Netzwerkmethoden nutzt. Die Methode tastet die Bilder nach dunklen Rändern der Wolken sowie geschlossenen Konturlinien ab und bewertet die Vertrauenswürdigkeit der Erkennung in einem automatisierten, objektiven Verfahren, das auf andere Durchmusterungen ausgeweitet werden könnte. Die Resultate des neuen Katalogs stehen in guter Übereinstimmung mit früheren Ergebnissen, aber zusätzlich zum Auffinden vieler weiterer Objekte enthält der neue Katalog mehr IRDCs in Regionen mit geringem Kontrast und bestätigt (wie erwartet), daß viele der früher identifizierten IRDCs in Wirklichkeit aus zwei oder mehr kleineren Objekten bestehen.
Literatur:
„A Semi-automated Computational Approach for Infrared Dark Cloud Localization: A Catalog of Infrared Dark Clouds“
Jyothish Pari and Joseph L. Hora
Publications of the Astronomical Society of the Pacific, 132, 1, 2020
oder
arXiv:2003.01122v1 [astro-ph.IM] 2 Mar 2020
