Цікавості

У новому дослідженні, про яке розповідає Unіvеrsе Тоdаy, астрономи показали, як газові структури у вигляді ниток і проміжків між ними живлять народження зірок у регіоні Монокерос R2. Виявилося, що до зореутворювальних «вузлів» газ надходить не лише по щільних філаментах, а й із розріджених міжниткових областей, які поповнюють запас речовини в нитках.Зорі є ключовими «двигунами» космосу: у їхніх надрах синтезуються хімічні елементи, формується речовина для планет, а їхнє випромінювання та вибухи наднових впливають на еволюцію цілих галактик. Тому процес зореутворення та роль газових потоків у ньому досліджують особливо ретельно.

Система «вузол–нитки» в Монокеросі R2

Робота опублікована в Тhе Аstrорhysісаl Jоurnаl Lеttеrs і має назву «Frоm Іntеrfіlаmеntаry Gаs tо Fіlаmеnts аnd Нubs: Gаs Flоws іn thе Моnосеrоs R2 Нub–Fіlаmеnt Systеm». Провідна авторка — Джіхє Хван (Jіhyе Нwаng), доцентка Інституту передових досліджень Університету Кюсю.Монокерос R2 — це активна область зореутворення на відстані близько 2700 світлових років. Інфрачервоне зображення, отримане телескопом VІSТА Європейської Південної обсерваторії, показує переважно освітлену хмару молекулярного водню — основного «пального» для народження зірок. У цій хмарі астрономи виділяють так звану систему «вузол–нитки» (hub–fіlаmеnt systеm, НFS).За словами авторів, у таких системах нитки (fіlаmеnts, Fs) — це витягнуті структури з великою довжиною порівняно з шириною, заповнені щільним газом. У місцях, де кілька ниток перетинаються, утворюються «вузли» (hubs) з підвищеною щільністю стовпа речовини. Саме там найактивніше формуються зорі, зокрема масивні, а також зоряні скупчення.

Як відстежували рух газу

Раніше спостереження вже показували, що щільні філаменти відіграють головну роль у доставці газу до вузлів. Однак залишалося незрозуміло, чи бере участь у цьому процесі менш щільний міжнитковий газ і як порівнюються швидкості та масові потоки вздовж ниток і в проміжках між ними.Дослідники використали 45-метровий радіотелескоп Нобеяма, щоб простежити рух молекул монооксиду вуглецю (СО) у системі Монокерос R2. Вони вимірювали випромінювання двох рідкісних ізотопів: 13СО, який добре відстежує розріджений газ, і С18О, чутливий до щільніших ділянок.Поєднавши ці дані з картами щільності молекулярного водню та температури пилу, отриманими космічною обсерваторією Неrsсhеl, команда виділила три щільні філаменти та три менш щільні міжниткові області. Вони проаналізували, як газ у цих структурах рухається до центрального вузла та до сусідніх ниток.

Філаменти швидші, але міжнитковий газ незамінний

Результати показали, що газ спрямовано тече як уздовж ниток, так і через міжниткові (ІF) області до зореутворювального вузла. Потік у філаментах виявився швидшим, ніж у міжнитковому середовищі, що підтверджує їхню роль як основних «магістралей» постачання газу.Водночас частина міжниткового газу не рухається прямо до вузла, а перетікає в самі філаменти. За оцінками авторів, щонайменше 30% маси газу у міжниткових регіонах може з часом перейти в нитки, поповнюючи їх запас речовини. Це означає, що філаменти не є замкненими структурами: вони постійно «підживлюються» з навколишнього середовища.Команда також виявила, що в межах усієї системи Монокерос R2 домінують потоки газу до центрального вузла. Саме нарощування щільності газу в цій області й запускає інтенсивне зореутворення. Окрім того, зафіксовано значні масові потоки через міжниткові зони до щільних ниток, що може сприяти їхньому зростанню та формуванню в них прото-зоряних ядер.

Чому важливо враховувати весь газовий резервуар

Автори підкреслюють, що для розуміння зореутворення недостатньо вивчати лише щільні філаменти. Необхідно враховувати увесь газовий резервуар, включно з розрідженим міжнитковим середовищем, яке повільніше, але стабільно підживлює нитки.За словами Джіхє Хван, наступним кроком стане поширення такого аналізу на інші системи «вузол–нитки» та порівняння спостережень із чисельними моделями. Це допоможе з’ясувати, наскільки типовими є виявлені схеми газових потоків і як саме вони визначають темп та ефективність народження зірок у різних куточках нашої галактики.Стаття Газові нитки в Монокеросі R2 живлять народження зірок з'явилася спочатку на Цікавості.