Получено первое четкое изображение кипящего котла, в котором рождаются звезды

С помощью телескопа SOFIA исследователи получили первое изображение с высоким разрешением пузырьки, расширяется, с горячей плазмы и ионизированного газа, в которой рождаются звезды.

Об этом рассказывают в Университете Мэриленда (UMD), отметив, что предыдущие изображения этого звездного питомника в Млечном Пути не позволяли четко увидеть пузырь и определить, как она расширился в окружающем газе.

Исследователи использовали данные, собранные телескопом от НАСА "Стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии" (SOFIA), чтобы проанализировать один из самых ярких, самых массивных регионов звездообразования галактики Млечный Путь. Их анализ показал, что звездное скопление Вестерлунд-2 окружает единственный расширяющийся пузырь из теплого газа, и опроверг предыдущие исследования, которые допускали, что вокруг Вестерлунда-2 могут быть два пузыря. Их результаты были опубликованы в "The Astrophysical Journal" 23 июня 2021 года.

"Когда образуются массивные звезды, они делают намного более сильнее выбросы протонов, электронов и атомов тяжелых металлов по сравнению с нашим Солнцем ", - сказала Майтраи Тивари, постдокторант кафедры астрономии UMD и ведущий автор исследования. "Эти выбросы называются звездными ветрами, а экстремальные звездные ветры способны дуть и формировать пузыри в окружающих облаках холодного, плотного газа. Мы наблюдали именно такуой пузырь в центре вокруг яркого скопления звезд в этой области галактики, и мы смогли измерить его радиус, массу и скорость , с которой он расширяется".

Поверхности этих расширяющихся пузырей состоят из плотного газа ионизированного углерода, и они образуют своеобразную наружную оболочку вокруг пузырей. Считается, что в этих оболочках образуются новые звезды. Но подобно супу в кипящем котле, пузыри, окружающие эти звездные скопления, перекрываются и смешиваются с облаками окружающего газа, что затрудняет различение поверхностей отдельных пузырей.

Тивари и ее коллеги создали более четкое представление о пузыре, окружающего Вестерлунд-2, измеряя излучение, исходящее от скопления во всем электромагнитном спектре, от высокоэнергичных рентгеновских лучей к низкоэнергетичных радиоволн. Предыдущие исследования, в которых использовались данные только радио и субмиллиметровых длин волн, предоставили изображение с низким разрешением и не показывали пузыри. Среди важнейших измерений — инфракрасная длина волны, излучаемая определенным ионом углерода в оболочке.

Обсерватория SOFIA на модифицированном Боинге-747, иллюстрация: Marc Pound/UMD

"Мы можем воспользоваться спектроскопией, чтобы действительно определить, насколько быстро этот углерод движется к нам или от нас", - сказал Рамзи Карим, аспирант кафедры астрономии в UMD и соавтор исследования. "Эта техника использует эффект Доплера — тот же эффект, который заставляет гудок поезда менять высоту тона, проходя мимо вас. В нашем случае цвет несколько меняется в зависимости от скорости ионов углерода".

Определив, движутся ли ионы углерода к Земле или удаляются от нее, и соединив эту информацию с измерением остальной части электромагнитного спектра, Тивари и Карим смогли создать трехмерный вид расширяемого пузыря звездного ветра, окружающего Вестерлунд-2.

Кроме того, что они обнаружили единый, управляемый звездным ветром пузырь вокруг Вестерлунда-2, они нашли свидетельства образования новых звезд в области оболочки этого пузыря. Их анализ также позволяет предположить, что примерно миллион лет назад, по мере расширения пузыря, он раскрылся с одной стороны, выпустив горячую плазму и замедлив расширение оболочки. Но потом, примерно 200 000 или 300 000 лет назад, еще одна яркая звезда в Вестерлунд-2 эволюционировала, и ее энергия активизировала расширение оболочки Вестерлунда-2.

"Мы увидели, что расширение пузыря, окружающего Вестерлунд 2, было ускорено ветрами от другой очень массивной звезды, и это снова запустило процесс расширения и звездообразования", - сказала Тивари. "Это предполагает, что звезды будут продолжать рождаться в этой оболочке в течение длительного периода времени, но по мере того, как этот процесс будет продолжаться, новые звезды станут все менее и менее массивными".

Теперь Тивари и ее коллеги применят свой метод к другим скоплениям ярких звезд и теплых газовых пузырях, чтобы лучше понять эти регионы звездообразования галактики. Эта работа является частью многолетней программы, которую поддерживает НАСА, под названием FEEDBACK.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.