В центре Млечного Пути, области с активным движением газов и пыли под влиянием сверхмассивной черной дыры Стрельца А*, международная группа астрономов обнаружила новую нитевидную структуру с помощью Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (ALMA).
Центральная молекулярная зона нашей галактики изучается много лет благодаря плотности пыли, газа и активному образованию и разрушению молекул. В то же время точные механизмы этого процесса остаются неизвестными. С помощью ALMA команда Кая Яна из Шанхайского университета Цзяо Тун обнаружила тонкую, вытянутую нитевидную структуру в центре нашей галактики, открыв новую динамику в этой системе.
Во время анализа спектральных линий молекул в ЦМЗ было совершено открытие. Монооксид кремния (SiO) оказался особенно полезен для отслеживания ударных волн, поскольку его эмиссия указывает на высокоэнергетические явления в молекулярных облаках. Изучая сигналы, астрономы заметили появление длинных и узких структур, не связанных с известными звездообразующими регионами, что свидетельствует о пока не идентифицированном физическом процессе.
Природа филаментов
«После изучения изображений, предоставленных ALMA, нас удивила находка – тонкие нити, не имеющие аналогов среди известных ранее структур. — разъясняет Янг. Эти структуры обладают специфическим расположением и согласованными линейными скоростями, что исключает возможность их происхождения от избытков звездных образований. Помимо этого, их излучение не связано с наличием пыли, а также они не находятся в гидростатическом равновесии.
Профессор Син Лу из Шанхайской астрономической обсерватории считает, что эти структуры могут вести себя как космические торнадо с бурными газовыми потоками, которые быстро рассеиваются и эффективно распределяют материал вокруг себя. Точное происхождение этих структур неясно, но наиболее вероятной теорией является образование в результате ударных процессов. Эта гипотеза подтверждается обнаружением вращательных переходов SiO, присутствием мазеров метанола (CH3OH) и относительным обилием сложных органических молекул в них.
Выявленные данные позволяют предположить существование непрерывного цикла циркуляции вещества в ЦМЗ, где ударные волны формируют филаменты, высвобождая молекулы SiO, CH3OH, CH3CN и HC3N в межзвездную среду. Филаменты распадаются, распределяя материал и давая молекулам со временем постепенно перейти в пылевые зерна, поддерживая баланс между истощением и пополнением материала в центре галактики.
Ичен Чжан, профессор Шанхайского университета Цзяо Тун, являющийся соавтором Выделил решающее значение ALMA для этого исследования. Благодаря высокому угловому разрешению и исключительной чувствительности ALMA удалось обнаружить молекулярные выбросы от филаментов, что подтверждает их независимость от выбросов пыли. Данная работа существенно продвигает понимание динамики процессов в Центральной молекулярно-зоной Галактики и указывает на возможное значение филаментов как важных компонентов материального баланса данного региона Млечного Пути.
Исследовательская группа намерена продолжить наблюдения ALMA для анализа дополнительных переходов SiO и более широкого исследования филаментов во всей ЦМЗ. Объединяя полученные данные с численным моделированием, исследователи надеются определить точный механизм формирования филаментов и подтвердить их роль в циклической циркуляции вещества в галактическом центре.