Самая подробная карта центра Млечного Пути помогла ученым понять механизмы эволюции звезд

Благодаря передовой системе радиотелескопов ALMA, астрономы получили самую четкую на сегодняшний день карту центральных областей Млечного Пути, охватывающую пространство вокруг черной дыры Стрелец А*. Опубликованная в научном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society работа визуализирует сложные структуры холодного газа, ставшие плацдармом для рождения новых светил. Уникальность этого участка (Центральной молекулярной зоны) заключается в том, что процессы звездообразования здесь протекают в аномальных режимах. Это превращает центр нашей галактики в своеобразную «лабораторию времени», где ученые могут наблюдать условия, характерные для эпохи формирования первых галактик миллиарды лет назад.

Центральная часть нашей Галактики характеризуется сверхвысокой плотностью газа и экстремальной турбулентностью, что значительно отличает ее от спокойных окраинных регионов, где расположена Солнечная система. Наблюдения, проведенные на субмиллиметровых волнах в рамках целевого научного обзора ACES (ALMA CMZ Exploration Survey, позволили исключить влияние космической пыли, блокирующей видимый свет. Основная задача исследования — анализ механизмов звездообразования в условиях сильной гравитационной нестабильности. Итоговая карта представляет собой мозаику, собранную из множества локальных радионаблюдений. Она описывает структуру обширной области пространства, окружающей сверхмассивную черную дыру Стрелец А*. Центральная часть галактики скрыта от оптических телескопов высокой концентрацией межзвездной пыли, поэтому ее изучение возможно только в радио-, инфракрасном и рентгеновском диапазонах.

В процессе сканирования аппаратура ALMA зафиксировала пространственное распределение десятков молекулярных соединений, в том числе монооксида серы и монооксида кремния. Мониторинг химического состава молекулярного газа позволил астрономам определить векторы движения и параметры турбулентных газовых потоков. Измерения в миллиметровом и субмиллиметровом спектрах дали возможность рассчитать плотность и температуру газопылевых облаков с максимальным доступным на сегодняшний день разрешением.

Согласно данным Европейской южной обсерватории (ESO), ЦМЗ Млечного Пути демонстрирует физические характеристики, структурно идентичные параметрам плотных галактик ранней Вселенной. Среда в этой области воспроизводит условия, существовавшие в период активного формирования первых звезд вскоре после Большого взрыва. Длительное изучение ЦМЗ обеспечило астрофизиков эмпирической базой для моделирования процессов коллапса межзвездного газа под воздействием радиации и гравитации в хаотичных звездных системах древности.

Галактическое ядро Млечного Пути является единственным объектом данного класса, находящимся на достаточно близком расстоянии от Земли для проведения структурного покомпонентного анализа. Информация, собранная в рамках обзора ACES, будет применена для верификации текущих космологических моделей эволюции галактик и изучения химических процессов вблизи сверхмассивных черных дыр.

Комплекс ALMA включает 66 радиоантенн, функционирующих как единый интерферометр на плато Чахнантор. Обсерватория управляется международным консорциумом, в состав которого входят ESO, Национальный научный фонд США (NSF) и Национальные институты естественных наук Японии (NINS). Представленная карта Центральной молекулярной зоны официально признана крупнейшим изображением, полученным за всю историю эксплуатации данного радиотелескопа.

Источник: livescience.com