Первые результаты исследования галактики Водоворот, направленного на выявление определенных соединений, свидетельствующих о наличии плотных газовых облаков, уже доступны. Полученные данные позволят ученым осуществить первичные, детальные исследования условий, в которых формируются звезды, в галактике, отличной от нашей.
Для определения общего распределения молекул в конкретном участке космоса исследователи нередко обращаются к показателю содержания CO. Однако, согласно результатам исследований, этот показатель не эффективен при поиске плотных областей, где происходит звездообразование.
Вместо этого астрономы приступили к поиску цианистого водорода (HCN), однако и здесь возникли вопросы относительно его пригодности в качестве маркера плотных газовых облаков. Затем внимание было сосредоточено на N 2Обнаружен H+, зафиксированный в нескольких молекулярных облаках нашей Галактики.
Дело в том, что в присутствии CO соединение N2H+ распадается, однако области звездообразования обычно характеризуются самыми низкими температурами в космическом пространстве. В подобных условиях оксид углерода переходит в твердое состояние, а N 2H+ сохраняет свою первоначальную структуру. Однако, ввиду высокой плотности этих облаков, его излучение крайне незначительно — оно слабее, чем у синильной кислоты, что затрудняет поиск N 2Выбросы водорода в виде ионов, положительно заряженных (H+), сконцентрированы за пределами нашей Галактики в небольших областях, характерных для отдельных галактик.
Особенно примечательна новая работа, в которой астрономы из Института астрономии Макса Планка и Боннского университета (Германия) смогли создать карту, отображающую распределение N 2Обнаружены области с высоким содержанием атомарного водорода (H+) во всей центральной части галактики Водоворот. Информация была получена благодаря радиотелескопу NOEMA. Результаты опубликованы в журнале Astronomy & Astrophysics.
Галактика Водоворот, также известная как M51, представляет собой крупную спиральную галактику, находящуюся на расстоянии 8,52 мегапарсека (27,8 миллиона световых лет) от Земли. Для сопоставления, расстояние до галактики Андромеда составляет 0,778 мегапарсека.
В рамках нового исследования специалисты проанализировали соотношение N 2H+, HCN и CO наблюдаются в различных областях Водоворота. В спиральных рукавах интенсивность излучения N 2Одновременное увеличение концентрации ионов водорода и синильной кислоты указывает на рост обоих параметров, что делает их благоприятными показателями плотности газа в подобных областях, в отличие от центральной части галактики.
В центральном регионе наблюдается существенное расхождение между интенсивностью HCN и показателем N 2H+, то есть определенные процессы оказывают воздействие на HCN, но не влияют на N 2H+. По мнению исследователей, причиной этого послужила близость к активному галактическому ядру галактики.
Получается, N2H+ является эффективным индикатором плотных газовых облаков, где, как правило, происходит формирование звёзд. Однако, согласно последним исследованиям, излучение N 2Концентрация ионов водорода в среднем в пять раз ниже, чем интенсивность излучения синильной кислоты, и приблизительно в 80 раз ниже, чем интенсивность излучения CO. Таким образом, для построения таких карт N 2Для получения достоверных результатов необходимы более длительные наблюдения.
«Анализ спектральных линий, характерных для различных молекул, дает возможность с высокой точностью определять физические параметры газа, такие как его плотность. Это, в свою очередь, открывает путь к детальному изучению условий в межзвездной среде, которые приводят к формированию звезд внутри галактик. Впервые появилась возможность исследовать таким образом обширные области галактик, причем с беспрецедентным разрешением, позволяющим выявлять отдельные области звездообразования», — прокомментировал исследование один из руководителей программы профессор Франк Бигиэль (Frank Bigiel).