Отримано перше чітке зображення киплячого казану, в якому народжуються зірки

За допомогою телескопу SOFIA дослідники отримали перше зображення з високою роздільною здатністю бульбашки, що розширюється, з гарячої плазми та іонізованого газу, в якій народжуються зірки.

Про це розповідають в Університеті Меріленду (UMD), зазначивши, що попередні зображення цього зоряного розплідника в Чумацькому Шляху не дозволяли чітко побачити бульбашку і визначити, як вона розширилася в навколишньому газі.

Дослідники використали дані, зібрані телескопом від НАСА “Стратосферна обсерваторія інфрачервоної астрономії” (SOFIA), щоб проаналізувати один з найяскравіших, наймасивніших регіонів зореутворення галактики Чумацький Шлях. Їх аналіз показав, що зоряне скупчення Вестерлунд-2 оточує єдина бульбашка, що розширюється, з теплого газу, і спростував попередні дослідження, які припускали, що навколо Вестерлунда-2 можуть бути дві бульбашки. Їх результати були опубліковані в “The Astrophysical Journal” 23 червня 2021 року.

Новини за подібною темою:

		Три "червоні монстри" у ранньому Всесвіті кидають виклик сучасним моделям формування галактик
		Створено найдетальнішу інфрачервону карту Чумацького Шляху
		"Вебб" став свідком, як чорна діра "виморює голодом" свою галактику

"Коли утворюються масивні зірки, вони роблять набагато сильніші викиди протонів, електронів та атомів важких металів у порівнянні з нашим Сонцем ", - сказала Майтраї Тіварі, постдокторант кафедри астрономії UMD і провідний автор дослідження. "Ці викиди називаються зоряними вітрами, а екстремальні зоряні вітри здатні дути й формувати бульбашки в навколишніх хмарах холодного, щільного газу. Ми спостерігали саме таку бульбашку в центрі навколо найяскравішого скупчення зірок в цій області галактики, і ми змогли виміряти її радіус, масу та швидкість, з якою вона розширюється".

Поверхні цих бульбашок, що розширюються, складаються із щільного газу іонізованого вуглецю, і вони утворюють своєрідну зовнішню оболонку навколо бульбашок. Вважається, що в цих оболонках утворюються нові зірки. Але подібно супу у киплячому казані, бульбашки, що оточують ці зоряні скупчення, перекриваються і змішуються з хмарами навколишнього газу, що ускладнює розрізнення поверхонь окремих бульбашок.

Тіварі та її колеги створили більш чітке уявлення про бульбашку, що оточує Вестерлунд-2, вимірюючи випромінювання, що виходить від скупчення у всьому електромагнітному спектру, від високоенергійних рентгенівських променів до низькоенергійних радіохвиль. Попередні дослідження, в яких використовувалися дані лише радіо- та субміліметрових довжин хвиль, надали зображення із низькою роздільною здатністю і не показували бульбашки. Серед найважливіших вимірювань — інфрачервона довжина хвилі, випромінювана певним іоном вуглецю в оболонці.

Обсерваторія SOFIA на модифікованому Боїнгу-747, ілюстрація: Marc Pound/UMD

"Ми можемо скористатися спектроскопію, щоб насправді визначити, наскільки швидко цей вуглець рухається до нас або від нас", - сказав Рамзі Карім, аспірант кафедри астрономії в UMD та співавтор дослідження. "Ця техніка використовує ефект Доплера — той самий ефект, який змушує гудок поїзда змінювати висоту тону, проходячи повз вас. У нашому випадку колір дещо змінюється в залежності від швидкості іонів вуглецю".

Визначивши, чи рухаються іони вуглецю до Землі чи віддаляються від неї, та поєднавши цю інформацію з вимірами решти електромагнітного спектра, Тіварі та Карім змогли створити тривимірний вид розширюваної бульбашки зоряного вітру, що оточує Вестерлунд-2.

Окрім того, що вони виявили єдину, керовану зоряним вітром бульбашку навколо Вестерлунда-2, вони знайшли свідчення утворення нових зірок в області оболонки цієї бульбашки. Їх аналіз також дозволяє припустити, що приблизно мільйон років тому, в міру розширення бульбашки, вона розкрилася з одного боку, випустивши гарячу плазму і сповільнивши розширення оболонки. Але потім, приблизно 200 000 або 300 000 років тому, ще одна яскрава зірка у Вестерлунді-2 еволюціонувала, і її енергія активізувала розширення оболонки Вестерлунда-2.

"Ми побачили, що розширення бульбашки, що оточує Вестерлунд 2, було прискорене вітрами від іншої дуже масивної зірки, і це знову запустило процес розширення та зореутворення", - сказала Тіварі. "Це передбачає, що зірки будуть продовжувати народжуватися в цій оболонці протягом тривалого часу, але в міру того, як цей процес триватиме, нові зірки стануть все менш і менш масивними".

Тепер Тіварі та її колеги застосують свій метод до інших скупчень яскравих зірок та теплих газових бульбашок, щоб краще зрозуміти ці регіони зореутворення галактики. Ця робота є частиною багаторічної програми, яку підтримує НАСА, під назвою FEEDBACK.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Чумацький Шлях
• Зореутворення в галактиках