В облаках газа, образующих галактический центр, обнаружены примечательные, узкие структуры, которые получили название «тонкие нити». По всей видимости, они возникают в результате воздействия сильных ударных волн и, подобно торнадо, стремительно исчезают.
В центральной молекулярной зоне нашей Галактики, представляющей собой кольцеобразную область с высокой концентрацией молекулярного газа, газ и пыль находятся в состоянии хаотического перемешивания. В этих районах наблюдаются высокие температуры и значительные скорости молекулярных облаков. Для изучения процессов образования и разрушения молекул в таких экстремальных условиях исследователи внимательно изучают монооксид кремния (SiO). Этот газ, высвобождаемый из пыли при мощных столкновениях, позволяет прослеживать распространение ударных волн.
Авторы нового исследования, используя радиотелескоп ALMA, опубликованного в журнале Astronomy & Astrophysics, смогли детально рассмотреть «тонкие нити» в молекулярных облаках, которые сильно отличались от обычно наблюдаемых в галактическом центре плотных структур.
После изучения полученных изображений, команда ученых под руководством Кай Яна из Шанхайского университета Цзяотун (Китай) установила, что в процессе рассеивания эти вытянутые и узкие структуры заполняли окружающую среду газообразным кремнием и комплексными органическими соединениями.
Анализ спектральных данных, полученных в линиях SiO и других молекул, свидетельствует о том, что «тонкие нити» не являются частью пылевых облаков (по крайней мере, в пределах видимости телескопа ALMA) и находятся в нестабильном состоянии. Это объясняется тем, что турбулентные потоки газа разрушают их. Астрофизики проводят аналогию с «космическими торнадо»: хотя мощные потоки не могут сохранить свою структуру, они эффективно распределяют вещество в окружающей среде.
Происхождение этих структур остается невыясненным, хотя монооксид кремния и другие сложные органические молекулы, а также быстро движущиеся «призраки» метанольных мазеров (Источники мазерного излучения метанола (CH3OH), характеризующиеся низкой интенсивностью или непродолжительным существованием, а также наблюдаемые при различных радиальных скоростях, способны быстро возникать, прекращаться или смещаться по спектру, что свидетельствует о местах взаимодействия и сжатия газа.
В связи с этим, ученые полагают, что при рассеивании этих «нитей» кремний и органические соединения возвращаются в межзвездное пространство, где через тысячи лет снова формируются в пыль. Это поддерживает определенный баланс, обеспечивая «пополнение» ударных волн новыми элементами в области галактического центра. Полученные данные помогут объяснить, как возникают эти аномальные структуры и как они связаны с химическими реакциями, происходящими в центре Галактики.
Для уточнения скорости движения вещества и выяснения периодичности возникновения подобных «космических торнадо» в столь экстремальных областях Млечного Пути (а также для оценки их воздействия на процессы звездообразования и формирования планетных систем в центральной части Галактики) необходимы дополнительные наблюдения и научные изыскания.