Астрономи виявили "космічні торнадо" навколо ядра Чумацького Шляху

За допомогою радіотелескопа ALMA навколо центру нашого Чумацького Шляху виявлено докази нового типу тонкої ниткоподібної структури, що забезпечує цикли виснаження матеріалу та його поповнення.

Про це розповідають в Національній радіоастрономічній обсерваторії США, передають OstanniPodii.com.

У центральній зоні нашої галактики, в турбулентній області навколо надмасивної чорної діри, пил і гази постійно перемішуються, створюючи енергійні ударні хвилі. Міжнародна команда астрономів за допомогою Атакамської великої міліметрової/субміліметрової решітки (ALMA) покращила наше уявлення про це явище, відкривши дивовижну нову ниткоподібну структуру в цій таємничій області космосу.

Результати опубліковані в журналі Astronomy & Astrophysics у статті "ALMA-спостереження масивних хмар у центральній молекулярній зоні: тонкі філаменти, простежувані до ударних хвиль парсекового масштабу".

Хоча давно відомо, що центральна молекулярна зона (ЦМЗ) галактики -- це область, наповнена вихровими молекулами пилу й газу, які циклічно утворюються та руйнуються, але механізм, який керує цим процесом, залишався невловним. Молекули слугують індикаторами різних процесів у молекулярних хмарах, а оксид кремнію (SiO) особливо корисний для виявлення наявності ударних хвиль. Використовуючи високу роздільну здатність і чутливість ALMA для картування окремих спектральних ліній у молекулярних хмарах у центрі Чумацького Шляху, астрономи виокремили новий тип довгих вузьких ниткоподібних структур у значно дрібнішому масштабі. Динамічна взаємодія між цим турбулентним середовищем і тонкими нитками (філаментами), що утворюються при проходженні ударів, дає більш повне уявлення про циклічні процеси в ЦМЗ.

"Коли ми перевірили зображення ALMA, що показують відтоки, ми помітили ці довгі й вузькі філаменти, просторово зміщені від будь-яких зореутворювальних областей. На відміну від будь-яких відомих нам об′єктів, ці філаменти нас дуже здивували. Відтоді ми розмірковуємо над тим, що вони собою являють", - розповів Кай Ян з Шанхайського університету Цзяо Тун, який очолював дослідження.

Ці "тонкі філаменти" були несподіваною, випадковою знахідкою в емісійних лініях SiO і восьми інших молекул. Їхні швидкості прямої видимості є когерентними та не узгоджуються з відтоками. Таким чином, вони не відповідають профілю інших, раніше відкритих типів щільних газових філаментів; крім того, філаменти не пов′язані з викидами пилу та, схоже, не перебувають у гідростатичній рівновазі.

Новини за подібною темою:

Космічна аномалія натякає на страшне майбутнє нашої галактики

"Наше дослідження робить свій внесок у вивчення дивовижного ландшафту галактичного центру, відкриваючи ці тонкі філаменти як важливу частину циркуляції речовини, - каже Сін Лу, професор Шанхайської астрономічної обсерваторії та автор наукової статті, - Ми можемо уявити їх як космічні торнадо: це бурхливі потоки газу, вони швидко розсіюються та ефективно розподіляють матеріали в навколишнє середовище".

Залишається невідомим, як саме виникають ці тонкі філаменти, але ймовірним поясненням можуть бути ударні процеси, повідомляє команда Яна. Цей висновок ґрунтується на кількох ключових спостереженнях: обертальний перехід SiO 5-4, чітко помітний у спостереженнях ALMA, присутність мазерів CH3OH і відносна велика кількість складних органічних молекул у цих тонких філаментах.

"Висока кутова роздільна здатність і надзвичайна чутливість ALMA були необхідні для виявлення цих молекулярних лінійних викидів, пов′язаних з тонкими філаментами, і для підтвердження відсутності зв′язку між цими структурами й пиловими викидами", - підкреслив Ічен Чжан, професор Шанхайського університету Цзяо Тонг, автор-кореспондент наукової статті. "Наше відкриття знаменує собою значний прогрес, оскільки ми виявили ці філаменти на набагато дрібнішому масштабі 0,01 парсека, щоб позначити робочу поверхню цих ударів".

Це відкриття дає більш детальне уявлення про динамічні процеси, що відбуваються в ЦМЗ, і дозволяє припустити циклічний процес циркуляції матеріалу. По-перше, удари діють як механізм створення цих тонких філаментів, вивільняючи SiO й кілька складних органічних молекул, таких як CH3OH, CH3CN і HC3N, в газову фазу та в міжзоряне середовище. Потім тонкі філаменти розсіюються, щоб поповнити запаси матеріалу, що вивільнився під час ударів в ЦМЗ. Нарешті, молекули знову замерзають у пилинки, що призводить до балансу між виснаженням і поповненням. Якщо припустити, що тонкі філаменти існують в ЦМЗ так само рясно, як і в цьому зразку, то між виснаженням і поповненням буде циклічний баланс.

"Наразі SiO є єдиною молекулою, яка відстежує виключно удари, а обертальний перехід SiO 5-4 можна виявити лише в ударних областях, які мають відносно високу густину й високу температуру. Це робить його особливо цінним інструментом для відстеження індукованих ударами процесів у щільних областях ЦМЗ", - сказав Ян.

Дослідники сподіваються, що майбутні спостереження ALMA, які охоплюють численні переходи SiO і переписні спостереження, що охоплюють ЦМЗ, у поєднанні з числовим моделюванням, підтвердять походження тонких філаментів, а також можливість циклічних процесів у цій надзвичайній області Чумацького Шляху.

.

• Чумацький Шлях
• ALMA