Scienty

В гигантском молекулярном облаке Лебедь X (Cygnus X), являющемся одним из крупнейших центров звездообразования в Млечном Пути, впервые зарегистрировали «темный» молекулярный газ. Эта разновидность межзвездной материи, не обнаруживаемая в оптическом и инфракрасном спектре, предоставит дополнительные сведения о механизмах формирования звезд в нашей Галактике.

Фото: img.freepik.com

Регион Лебедь X, находящийся на удалении 4900 световых лет от нашей планеты, содержит звезды типа OB – массивные голубые светила, обладающие высокой температурой, нитевидные структуры и пылевые туманности. Мощные потоки звездного ветра и интенсивное ультрафиолетовое излучение звезд создают сложную картину облаков, в которых вещество непрерывно меняет свое состояние, переходя из холодного атомарного газа в молекулярный (из которого формируются новые звезды).

Используя 100-метровый радиотелескоп «Грин-Бэнк» в диапазоне частот от 274 до 399 мегагерц, международная группа астрономов во главе с Кимберли Л. Эмиг из Национальной радиоастрономической обсерватории (США) зафиксировала слабые радиосигналы, а именно линии рекомбинации ионов углерода (С 273α). Эти сигналы возникают в процессе соединения ионов углерода в холодном газе с электронами, сопровождающимся испусканием радиоволн. Подобные линии позволяют получить информацию об областях, которые не могут быть исследованы с помощью обычных методов наблюдения.

В результате исследований ученые создали первую в настоящее время подробную карту «темного» молекулярного газа. Изучение показало, что радиоизлучение исходило из холодных областей, температура которых колебалась от минус 253 до минус 173 градусов Цельсия, находящихся на окраинах газовых облаков. Эти области формировали сложные структуры, такие как дуги, хребты и нити, достигающие в длину от 20 до 30 световых лет. Результаты научной работы опубликованы в The Astrophysical Journal.

Интенсивность линии рекомбинации углерода также находилась в зависимости от излучения с длиной волны восемь микрометров, где происходит свечение полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) представляют собой одни из самых распространенных и сложных органических молекул, встречающихся во Вселенной. По всей видимости, их образование обусловлено воздействием интенсивного ультрафиолетового излучения от молодых звезд, которое приводит к разрушению молекул и вызывает свечение «темного» газа.

Анализ скоростей различных слоев показал, что «темный» газ перемещается со слабым отклонением от скорости обычного молекулярного газа – приблизительно три километра в секунду. Это свидетельствует о наличии турбулентности и взаимодействии с ударными волнами, порожденными вспышками сверхновых и звездными ветрами. В данных условиях переход атомарного водорода в молекулярную форму занимает всего 2,6 миллиона лет, что значительно быстрее, чем предполагалось ранее.

В своей работе авторы подчеркнули, что используемый ими подход дает возможность непосредственно изучать холодные и частично ионизированные слои газа, которые невидимы для телескопов, работающих в оптическом и инфракрасном диапазонах. В будущем планируется проведение наблюдений, которые помогут выяснить, каким образом из «темного» газа возникают области звездообразования — молекулярные облака.