Ученые объяснили живучесть молекулярных облаков на «задворках» галактики
Периферийные области Млечного Пути представляют собой уникальный полигон для изучения молекулярных облаков и звездообразования в условиях низкой плотности и металличности среды (содержания элементов тяжелее водорода и гелия). В отличие от внутренней зоны галактики, куда входит и наше Солнце, молекулярный газ на окраинах почти не подвержен влиянию процессов в спиральных галактических рукавах.
Однако из-за удаленности окраинных облаков, диффузного характера и слабой активности звездообразования в них эти гигантские объекты на «задворках» галактики почти не изучались астрофизиками.
Ученые из Синьцзянской астрономической обсерватории (XAO) Китайской академии наук решили восполнить этот пробел с помощью 30-метрового телескопа IRAM в Испании. Они наблюдали 72 молекулярных облака, расположенных на расстоянии от 14 до 22 килопарсеков (от 45 662 до 71 754 световых лет) от галактического центра.
В сочетании с данными, полученными в рамках проекта визуализации Млечного Пути обсерватории Пурпурной горы, исследователи систематически анализировали изменение соотношения линий окиси углерода и линии молекулярного водорода (R21) в 72 облаках на краю Млечного Пути.
Результаты, опубликованные в журнале Astronomy and Astrophysics, показывают, что среднее значение R21 на краю галактики значительно выше, чем во внутренней части галактике и близлежащих к нам молекулярных облаках, что в целом согласуется с наблюдениями и моделированием галактик с низким содержанием металлов.
Анализ вариаций интегрального отношения интенсивности CO (2–1)/CO (1–0). показал, что они варьируются от 0,3 до 3,0 со средним значением 1,0 ± 0,1. Соотношение газа с очень низкой плотностью (R21 < 0,4), газа с низкой плотностью (0,4 ≤ R21 < 0,7), газа с высокой плотностью (HRG; 0,7 ≤ R21 < 1,0) и газа с очень высокой плотностью (VHRG; R21 ≥ 1,0) составляют 6,9%, 29,2%, 26,4% и 37,5% соответственно. Это указывает на значительное присутствие молекулярного газа с высоким и очень высоким значением R21 в этих областях.
В нашей Галактике градиент отношения R21 демонстрирует начальное снижение радиуса, за которым следует высокая дисперсия по мере увеличения расстояния до галактического центра и роста относительного содержания VHRG.
Обнаружено, что значительная доля HRG и VHRG ассоциирована с компактными облаками и зонами активного звездообразования. Это позволяет предположить, что высокие пропорции R21 обусловлены концентрациями плотного газа и недавними эпизодами рождения звезд.
Молекулярный водород — самое распространенное химическое вещество во Вселенной. Поиск других веществ в космосе сродни поиску иголки в стоге сена. Узнайте, как астрономы справляются с этой непростой задачей, в материале Hi-Tech Mail.
