Холодні пилові ядра в центральній зоні Чумацького Шляху

Астрономи створили новий каталог найщільніших зореутворюючих ядер у центральній молекулярній зоні нашої галактики.

Про це розповідають у Смітсонівській астрофізичній обсерваторії.

Центральна молекулярна зона (ЦМЗ) Чумацького Шляху охоплює внутрішні 1600 світлових років галактики (для порівняння, Сонце знаходиться на відстані 26 600 світлових років від галактичного центру) і включає обширний комплекс молекулярних хмар, що містять молекулярний газ, масою у близько шістдесят мільйонів сонць. Газ у цих хмарах існує в більш екстремальних фізичних умовах, ніж в середньому в інших місцях галактики, з вищими щільностями та температурами, інтенсивнішими тисками, магнітними полями та турбулентністю, а також більшим вмістом космічних променів та ультрафіолетового та рентгенівського випромінювання. Тому, ЦМЗ -- це унікальна лабораторія для вивчення зореутворення: ці умови не лише рідко спостерігаються в решті Чумацького Шляху, вони схожі на умови в галактиках з утворенням надзвичайно світніх зірок у ранньому Всесвіті, і дають непряме уявлення про космічну історію зореутворення, яку зараз не можливо зрозуміти інакше. Однак є загадка: швидкість утворення зірок у ЦМЗ набагато менша, ніж можна було б очікувати, -- ледве одна десята сонячної маси на рік.

Під місцями народження зірок розуміються найщільніші регіони в гігантських молекулярних хмарах (ГМК), які називаються "згустками", характерні розміри яких становлять від 1 до 10 світлових років. Ці згустки фрагментуються потім в гравітаційно пов′язані "ядра", характерні розміри яких приблизно у десять разів менші; далі, з ядер можуть формуватися окремі зоряні системи. Природа переходів між цими еволюційними стадіями вимагає більших спостереженя як за зіркоутворюючими, так і незіркоутворюючими структурами по ієрархічному континууму відповідних масштабів та фізичних умов.

Астрономи Смітсонівської астрофізичної обсерваторії Кара Баттерсбі, Ерік Кето, Даніель Калланан, Німеш Патель, Кічжоу Чжан та Фолкер Толлз та їх колеги випустили опитування CMZoom -- повну та об′єктивну карту газу високої щільності в регіоні. Регіони високої щільності кількісно квантифіковані по кількості молекулярного газоподібного водню вздовж лінії їхньої видимості та характеризуються тим, що мають так багато пилу, що видиме світло повністю блокується.

Опитування було результатом великої 550-годинної програми на телескопі "Субміліметрова антенна система" і призвело до появи нових каталогів компактних ядер в регіоні. Було однозначно виявлено 285 окремих ядер; ще 531 мають здебільшого попередню ідентифікацію. Ядра в ЦМЗ, як і скрізь, є потенційними майданчиками для майбутніх скупчень зірок, але яскраве фонове і переднього плану випромінювання у напрямку галактичного центру ускладнює точне визначення мас цих ядер, залишаючи цей критичний провісник утворення зірок дуже невизначеним (випромінювання також є однією з причин, чому цей каталог було так складно готувати). Тим не менше, астрономи змогли оцінити максимальний потенціал ядер до зороутворення у своєму каталозі, зробивши загальні, але реалістичні припущення щодо маси, температури та інших властивостей ядер. Вони виявили, що максимальна потенційна швидкість утворення зірок становить 0,08-2,2 сонячних мас на рік -- можливо, навіть така ж, як і нинішня середня швидкість зореутворення у всій галактиці.

Результат підкреслює загадкову слабкість нинішнього зореутворення в ЦМЗ. Опитування, шляхом каталогізації всіх основних ядер для вивчення, є подальшим кроком на шляху до розуміння зореутворення в екстремальних середовищах, що існують в ЦМЗ і ранньому Всесвіті.

Читайте ще цікаві новини про космос.

• Чумацький Шлях
• Зореутворення в галактиках