Астрономы впервые увидели скрытый газ, питающий рождение звезд
Международная команда астрономов впервые составила крупномасштабные карты так называемого тёмного молекулярного газа CO в активной области звездообразования Лебедь X. Использование телескопа Green Bank (GBT) позволило увидеть ранее невидимые структуры, проливающие свет на то, как формируются звезды в нашей Галактике. Результаты опубликованы в Astrophysical Journal.
Невидимая материя звезд
Ученые давно знают, что большинство новых звезд рождается в облаках холодного молекулярного водорода. Этот газ крайне тусклый — он почти не излучает свет, поэтому большинство телескопов его не фиксируют. Для поиска облаков обычно используют сигналы оксида углерода (CO), который работает как «маячок». Но часть газа не испускает сигнал CO, оставаясь невидимой даже для привычных методов. Этот компонент назвали темным молекулярным газом CO, и он долгое время был «слепой зоной» астрономии.
«До этого открытия большая часть материала, из которого формируются звезды, оставалась скрытой. Мы словно смотрели на сцену с занавесом, не видя ключевых игроков», — объясняет Кимберли Эмиг из NRAO, ведущий автор исследования.
Как открыли невидимое
Чтобы выявить скрытый газ, астрономы наблюдали радиоспектральные линии рекомбинации углерода (CRRL). Эти линии возникают, когда электроны повторно соединяются с атомами углерода и излучают слабый радиосигнал. Благодаря CRRL можно видеть структуры газа там, где традиционные методы бессильны. Карта охватила область более чем в 100 раз превышающую площадь полной Луны. Лебедь X — это «космический мегаполис» новорожденных звезд, удаленный от Земли на 5000 световых лет.
Карта показала сложную сеть дуг, хребтов и паутин, через которые газ собирается и перемещается к будущим звездам. Эти потоки не стоят на месте — их скорость превышает прежние предположения, а турбулентность может ускорять или замедлять процесс формирования звезд. Яркость линий углерода также связана с излучением соседних звезд, показывая, как энергия молодых светил перераспределяет материю в галактике.
«Это как если бы внезапно включили свет в комнате и увидели детали, о существовании которых мы даже не подозревали», — добавляет Эмиг.
Путь газа к звездам
CRRL позволяют отслеживать превращение атомов углерода в сложные молекулы, которые станут частью звезд и планет. Эти наблюдения дают редкую возможность видеть ранние стадии звездного строительства. Ученые отмечают, что плотность и турбулентность газа, а также взаимодействие с излучением молодых звезд, определяют, где формируются новые звезды, а где материал остается невидимым.
Телескоп GBT продолжает проводить более масштабные исследования CRRL, изучая другие регионы Млечного Пути. Эти данные помогут моделировать, как наша галактика формирует массивные облака для звезд, и понять процессы, которые приводят к возникновению планетных систем и, возможно, условий для жизни.
Значение открытия
Теперь астрономы могут видеть невидимую «первичную матрицу» звездного строительства. Потоки темного газа, его плотность и движение напрямую влияют на скорость и форму звездных систем. По сути, мы впервые получаем инструменты для наблюдения за тем, как простые атомы превращаются в галактические структуры, которые формируют нашу Вселенную.
«Сделав невидимое видимым, мы можем понять, как материя преобразуется в сложные молекулы, а затем в объекты, из которых однажды появятся звезды, планеты и, возможно, жизнь», — заключает Эмиг.
