Астрономы обнаружили "космические торнадо" вокруг ядра Млечного Пути

С помощью радиотелескопа ALMA вокруг центра нашего Млечного Пути обнаружены доказательства нового типа тонкой нитевидной структуры, обеспечивающей циклы истощения материала и его пополнения.

Об этом рассказывают в Национальной радиоастрономической обсерватории США, передают OstanniPodii.com.

В центральной зоне нашей галактики, в турбулентной области вокруг сверхмассивной черной дыры, пыль и газы постоянно перемешиваются, создавая энергичные ударные волны. Международная команда астрономов с помощью Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (ALMA) улучшила наше представление об этом явлении, открыв удивительную новую нитевидную структуру в этой таинственной области космоса.

Результаты опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics в статье "ALMA-наблюдения массивных облаков в центральной молекулярной зоне: тонкие филаменты, прослеживаемые до ударных волн парсекового масштаба".

Хотя давно известно, что центральная молекулярная зона (ЦМЗ) галактики -- это область, наполненная вихревыми молекулами пыли и газа, которые циклически образуются и разрушаются, но механизм, управляющий этим процессом, оставался неуловимым. Молекулы служат индикаторами различных процессов в молекулярных облаках, а оксид кремния (SiO) особенно полезен для обнаружения наличия ударных волн. Используя высокое разрешение и чувствительность ALMA для картирования отдельных спектральных линий в молекулярных облаках в центре Млечного Пути, астрономы выделили новый тип длинных узких нитевидных структур в значительно более мелком масштабе. Динамическое взаимодействие между этой турбулентной средой и тонкими нитями (филаментами), образующимися при прохождении ударов, дает более полное представление о циклических процессах в ЦМЗ.

"Когда мы проверили изображения ALMA, показывающие оттоки, мы заметили эти длинные и узкие филаменты, пространственно смещенные от любых звездообразующих областей. В отличие от любых известных нам объектов, эти филаменты нас очень удивили. С тех пор мы размышляем над тем, что они собой представляют", - рассказал Кай Ян из Шанхайского университета Цзяо Тун, который возглавлял исследование.

Эти "тонкие филаменты" были неожиданной, случайной находкой в эмиссионных линиях SiO и восьми других молекул. Их скорости прямой видимости являются когерентными и не согласуются с оттоками. Таким образом, они не соответствуют профилю других, ранее открытых типов плотных газовых филаментов; кроме того, филаменты не связаны с выбросами пыли и, похоже, не находятся в гидростатическом равновесии.

Новости по подобной теме:

Космическая аномалия намекает на пугающее будущее нашей галактики

"Наше исследование вносит свой вклад в изучение удивительного ландшафта галактического центра, открывая эти тонкие филаменты как важную часть циркуляции вещества, - говорит Син Лу, профессор Шанхайской астрономической обсерватории и автор научной статьи, - Мы можем представить их как космические торнадо: это бурные потоки газа, они быстро рассеиваются и эффективно распределяют материалы в окружающую среду".

Остается неизвестным, как именно возникают эти тонкие филаменты, но вероятным объяснением могут быть ударные процессы, сообщает команда Яна. Этот вывод основывается на нескольких ключевых наблюдениях: вращательный переход SiO 5-4, четко заметный в наблюдениях ALMA, присутствие мазеров CH3OH и относительное большое количество сложных органических молекул в этих тонких филаментах.

"Высокое угловое разрешение и чрезвычайная чувствительность ALMA были необходимы для обнаружения этих молекулярных линейных выбросов, связанных с тонкими филаментами, и для подтверждения отсутствия связи между этими структурами и пылевыми выбросами", - подчеркнул Ичэн Чжан, профессор Шанхайского университета Цзяо Тонг, автор-корреспондент научной статьи. "Наше открытие знаменует собой значительный прогресс, поскольку мы обнаружили эти филаменты на гораздо более мелком масштабе 0,01 парсека, чтобы обозначить рабочую поверхность этих ударов".

Это открытие дает более детальное представление о динамических процессах, происходящих в ЦМЗ, и позволяет предположить циклический процесс циркуляции материала. Во-первых, удары действуют как механизм создания этих тонких филаментов, высвобождая SiO и несколько сложных органических молекул, таких как CH3OH, CH3CN и HC3N, в газовую фазу и в межзвездную среду. Затем тонкие филаменты рассеиваются, чтобы пополнить запасы материала, высвободившегося во время ударов в ЦМЗ. Наконец, молекулы снова замерзают в пылинки, что приводит к балансу между истощением и пополнением. Если предположить, что тонкие филаменты существуют в ЦМЗ так же обильно, как и в этом образце, то между истощением и пополнением будет циклический баланс.

"Сейчас SiO является единственной молекулой, которая отслеживает исключительно удары, а вращательный переход SiO 5-4 можно обнаружить только в ударных областях, которые имеют относительно высокую плотность и высокую температуру. Это делает его особенно ценным инструментом для отслеживания индуцированных ударами процессов в плотных областях ЦМЗ", - сказал Ян.

Исследователи надеются, что будущие наблюдения ALMA, охватывающие многочисленные переходы SiO и переписные наблюдения, охватывающие ЦМЗ, в сочетании с числовым моделированием, подтвердят происхождение тонких филаментов, а также возможность циклических процессов в этой необычайной области Млечного Пути.

.

• Млечный Путь
• ALMA