Межзвездное космическое пространство представлено изобилием атомов таких химических элементов, как углерод, кислород и водород, которые через миллионы лет трансформируются в новые звезды или планеты. Рано утром 24 мая 2014 года, в 02:00 пo EDT (10:00 по московскому времени) был произведён запуск зондирующей ракеты NASA «Black Brant IX». Цель полёта заключается в проведении более детализированного исследования этих «звёздах яслей» в таких подробностях, которых не удавалось добиться никогда прежде ни с каким-другим научным прибором.
По словам Kevin France из Колорадского университета в Боулдере (University of Colorado at Boulder), эти атомы являются своего рода сырьем — строительными блоками для следующих поколений звезд и планет. Учёные уже давно проводят детализированные измерения того, сколько атомов трансформируются в молекулы, ведь такой «переход» является первым шагом к звёздообразованию.
Полезная нагрузка зондирующей планеты — Colorado High-resolution Echelle Stellar Spectrograph (CHESS) была запущена с White Sands Missile Range в Нью-Мексико. CHESS оборудован спектрографом, который может проводить анализ того, сколько света присутствует в каждой конкретной волновой длине света. CHESS был выведен выше атмосферы Земли, что позволяет фиксировать ультрафиолетовый свет от ярких звезд — свет, который заблокирован атмосферой нашей планеты и не может быть идентифицирован наземными приборами. Этот свет, придерживаясь курса по направлению к Земле, «врезается» в межзвёздные атомы и молекулы на своем пути, каждая из которых может блокировать определённые длины волны света. Учёные, зная о том, какая именно длина волны заблокирована, могут определять, какие именно атомы и молекулы присутствуют в космическом пространстве.
Спектрограф CHESS обеспечивает такие детализированные и всесторонние наблюдения, благодаря чему он может не только идентифицировать молекулы и атомы определённого вида, но и определять скорость их движения, а также турбулентность. Объединение всей этой информации позволяет понять, насколько «зрелым» является определённое газопылевое облако.
По словам France, углерод в течение длительного периода времени может проявлять себя по-разному. Углеродное облако, сформировавшееся в ранней Вселенной, может содержать углерод с недостающим электроном, то есть так называемый ионизированный углерод. Ввиду того, что газ становится более плотным, атомы углерода получают свой электрон обратно. В результате этого образуется нейтральный углерод. Именно в этом «пограничном» состоянии учёные могут исследовать условия облаков, предшествующие краху звезд, отмечает France.
Используя CHESS для определения уровня ионизации углерода, можно больше узнать о возрасте облака. Если астрономы имеют дело со старым облаком, то у них есть шанс выяснить, как именно из таких облаков в свое время сформировались звезды. Астрономам по-прежнему не известно, сколько времени необходимо для того, чтобы облако трансформировалось, например, в звезду. На этот процесс может уйти от 1 до 100 млн лет, полагают учёные.
Запуская подобного рода научные приборы на относительно недорогой зондирующей ракете, учёные не просто собирают научные данные. У них есть также шанс проверить и в последующем модернизировать приборы, которые, вполне возможно, в будущем оправятся в космическое пространство на борту уже долгосрочного спутника.
