Die Messung enormer Mengen an kosmischem Staub im interstellaren Raum kann ein Hinweis auf kosmische Geheimnisse sein, einschließlich des Prozesses der Sternentstehung und der Existenz neuer galaktischer Typen.
In Sternen geborene kosmische Staubkörner fungieren als Bausteine für andere Sterne und Planeten vom felsigen Typ (wie die Erde). Unser Verständnis des staubigen Universums und seiner Prozesse bleibt jedoch begrenzt. Die Entstehung des kosmischen Staubes und seine Entwicklung sind den Wissenschaftlern noch nicht vollständig bekannt.
Das Vorhandensein eines Staubtores legt auch nahe, dass wichtige astronomische Prozesse den Beobachtungen in herkömmlichen Teleskopen verborgen bleiben. Die routinemäßige Beobachtung erfasst sichtbares Licht von Sternen und Galaxien. Aber die Hälfte der Welt seit dem Urknall bleibt verborgen.
Die Quintessenz ist, dass kosmischer Staub zu kalt ist, um von optischen Teleskopen erfasst zu werden. In den letzten Jahrzehnten haben andere wichtige Missionen wie Planck und Herschel, die 2009 gestartet wurden, zur Suche nach Staub beigetragen. Dazu gehörten Teleskope, die Galaxien im fernen Infrarotspektralbereich einfangen können. Beide Missionen endeten 2013 und hinterließen eine riesige Menge an Rohdaten.
Datenbank
Das DustPedia-Projekt der Universität Cardiff beschloss, die Herschel- und Planck-Daten mit bodengestützten Weltraumteleskopen im sichtbaren und UV-Licht zu kombinieren, um ein großräumiges Archiv für die Untersuchung von Staub und seiner Wechselwirkung in den uns am nächsten gelegenen Galaxien des Universums zu erstellen. Nun ist es uns gelungen, Bilder für fast 900 Galaxien zu erstellen. Wissenschaftler müssen verstehen, wie sich Galaxien im Laufe der Zeit entwickeln und verändern. Beispielsweise befinden sich die meisten chemischen Elemente, die von Sternen synthetisiert werden, in kosmischem Staub. Wenn Sie verstehen, wie viel davon vorhanden ist, können Sie erkennen, wie sich die Galaxie chemisch entwickelt hat. Es wird auch helfen zu vergleichen, wie sich verschiedene galaktische Typen entwickeln.
Das CosmicDust-Projekt plant die Erstellung eines Katalogs staubiger Galaxien, um eine „Staubzählung“ anzuzeigen. Es besteht auch der Verdacht, dass es auf diese Weise möglich sein wird, mysteriöse neue galaktische Arten mit einer großen Menge Staub zu entdecken. Das Projekt hat bereits die erste statistische Staubzählung in 15.000 Galaxien abgeschlossen und festgestellt, dass einige weit mehr oder weniger Staub enthielten als vorhergesagt.
Dem Team gelang es auch, drei neue explodierende Überreste von Sternen mit viel Staub zu entdecken. Interessanterweise enthalten sie alle schnell rotierende Neutronensterne, was darauf hindeutet, dass sie als wichtige Staubsammelsysteme fungieren können. Es ist auch wichtig, dass die Herschel-Daten verwendet werden, die uns vor 12 Milliarden Jahren zurückgegeben haben. Es stellt sich heraus, dass das frühe Universum staubiger sein könnte als heute. Der Mangel kann durch die schnellen galaktischen Winde oder die zerstörerischen Stoßwellen von heißem Gas erklärt werden.
Die Forscher versuchen auch, den Ursprung des kosmischen Staubes zu verstehen. Wird es von Sonnensternen in bescheidener Todesangst geformt oder ist der Prozess heftiger und schließt massive Sterne ein?
Staublabor
Darüber hinaus gibt es eine Initiative NANOCOSMOS - Modellierung von kosmischem Staub im Labor, um den Prozess seiner Entstehung und seines Verhaltens besser zu verstehen. Zu diesem Zweck haben wir mehrere experimentelle Installationen erstellt, z. B. eine Sternstaubkammer, die die Bildung von Staubkörnern simuliert. In dieser Vakuumkammer untersuchen Wissenschaftler die Reaktion einzelner Elemente im Staub, wobei zunächst Kohlenstoffansammlungen und deren Kontakt mit Wasserstoff untersucht werden.
Das Erhalten der Struktur der ersten Nanopartikel, die aus verschiedenen Elementen erzeugt wurden, wird als obligatorischer Schritt angesehen, um die Physik und Chemie der Emission von roten Riesen und Supernovae korrekt zu modellieren. Modelle, die die Erzeugung und das Wachstum von Staub zeigen, können die Innovation in der terrestrischen Nanotechnologie verbessern. In kosmischen Grenzen können wir uns so ein vollständigeres Bild vom Universum um uns herum machen.
