Nye resultater fra IRAS

Av Erik Tronstad

Arbeidet med å analysere dataene fra IRAS (InfraRed Astronomical Satellite) fortsetter, og nye resultater offentliggjøres stadig.

I løpet av de 10 månedene satellitten fungerte, oppdaget den 245 839 enkeltkilder i infrarødt, mens man før IRAS kjente totalt 500 000 enkeltkilder fra observasjoner i andre spektralområder. Av disse 245 839 enkeltkildene var 20 000 spiralgalakser. For mange av disse gjelder at over halvparten av den energien de sender ut, sendes ut i infrarødt. Senere studier tyder på at så mange som 25 % av de mest lyssterke av disse galaksene som stråler så sterkt i infrarødt, kan være en del av galaksegrupper som kolliderer eller vekselvirker på annen måte. Til sammenlikning ser det ut til at under 5 % av alle galakser som observeres i synlig lys, vekselvirker på tilsvarende måte.

De store mengdene energi disse galaksene sender ut i det infrarøde området, kan skyldes at stjerner er i ferd med å dannes i stort omfang i dem. Vekselvirkningene mellom disse galaksene kan ha frigitt enorme mengder gravitasjonell energi, og ført til produksjon av opptil hundre ganger flere stjerner per år enn i isolerte spiralgalakser, som Melkeveisystemet. Her antas det å bli dannet i gjennomsnitt én eller to nye stjerner hvert år. En annen forklaring på de enorme mengdene infrarød stråling fra noen av disse galakseparene, kan være at det er et svart hull i sentrum av den ene eller begge de to galaksene som vekselvirker.

Ett eksempel på en mulig kolliderende galakse som er blitt observert nærmere av IRAS, er galaksen Arp 220. (Se notisen Arp 220: En gigant på himmelen i Nytt om Romfart nummer 52, 1984, sidene 121, 127.) Analyser av IRAS-dataene viser at den intense infrarøde strålingen fra denne galaksen sannsynligvis kommer fra to galakser som har kollidert i løpet av de siste 100 millioner år. Arp 220 sender ut 100 ganger mer energi enn en vanlig spiralgalakse, eller omtrent like mye energi som to billioner (2000 milliarder) soler. Nesten all denne energien, 99 %, sendes ut i infrarødt. Selv om kilden til denne strålingen er ukjent, antas det å være mest sannsynlig at strålingen produseres av en liten kjerne med en diameter på noen få tusen lysår.

De egenskapene Arp 220 oppviser, er typiske også for andre objekter IRAS oppdaget. Dette tyder på at noen av de kildene man til å begynne med ikke kunne identifisere, kan være infrarøde galakser. Slike galakser ville ligge lenger borte fra oss enn Arp 220, og kanskje sende ut enda mer energi.

Et annet merkelig objekt IRAS observerte, er Arp 243, som ligger omtrent 300 millioner lysår borte. Over 95 % av strålingen fra denne kilden sendes ut i det infrarøde området. Ved hjelp av optisk spektroskopi har man kunnet slå fast at kilden inneholder mange svært unge og lyssterke stjerner. Det synes derfor klart at den infrarøde strålingen fra Arp 243 kommer fra områder med intens stjernedannelse, som er utløst av kollisjonen med et annet objekt.

Blant andre resultater fra analyser av IRAS-data kan nevnes:

• Observasjoner fra IRAS viser at komet Bowell har en hale av is og støv med en lengde på 35 millioner kilometer, som bare kan observeres i infrarødt. Da kometen ble observert, befant den seg lenger fra Solen enn Jupiter.
• IRAS-observasjoner av hoper av spiralgalakser i Virgo (Jomfruen), Coma Berenices (Berenices hår) og Hercules er blitt sammenliknet med observasjoner i det visuelle området og i radioområdet. Resultatene viser at galakser med en klar skiveform, yngre stjerner og større mengder interstellart støv, sender ut mer stråling langt ute i det infrarøde området enn elliptiske galakser som inneholder lite gass og støv.
• Omtrent 450 lysår borte ligger en sky av molekylært hydrogen som kalles Lynds 255. IRAS oppdaget der en meget ung stjerne med omtrent samme masse og lysstyrke som Solen, og som er blitt dannet i løpet av de siste 100 000 år.
• Statistiske undersøkelser av de 245 839 infrarøde kildene IRAS oppdaget viser at de fleste kildene i 12 og 25 mikron-båndene av spektret er gamle stjerner i Melkeveisystemet. Når man beveger seg bort fra Melkeveisystemets plan, domineres himmelen i 60 og 100 mikron-båndene av andre galakser.
• Analyser av IRAS-dataene har gitt ny viten om zodiakalstøvet i Solsystemet. Disse båndene med forholdsvis varmt materiale, -70 °C, går i bane rundt Solen nær den indre kanten av asteroidebeltet mellom Mars og Jupiter. Mulige kilder til dette støvet er materiale fra kometer og fra kollisjoner mellom asteroider.
• IRAS-observasjoner av 47 Tucanae (Tukanen), en kulehop som inneholder rundt én million stjerner, stiller visse spørsmålstegn ved vår viten om disse objektene, som antas å være de eldste i Melkeveisystemet. Den overraskende lille mengden infrarød stråling som sendes ut fra denne kulehopen, tyder på at disse gamle stjernene enten returnerer mindre mengder gass og støv til det interstellare mediet enn antatt, eller at kulehopen har en meget effektiv metode til å fjerne gassen og støvet, som en vind med høy hastighet som blåser gjennom hopen. Det spekuleres på om det interstellare materialet i denne kulehopen kanskje ble blåst bort da den en gang passerte gjennom Melkeveisystemets plan.