Ученые выяснили, как формируются звезды в центре Млечного пути
Уникальное достижение стало возможным благодаря наблюдениям с использованием радиотелескопа ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), который расположен в чилийской пустыне Атакама. Работа международной команды исследователей из Кавлевского института астрономии и астрофизики при Пекинском университете, Шанхайской астрономической обсерватории и Кельнского университета, позволила ученым узнать больше о процессах формирования планетарных систем в уникальных условиях центра нашей галактики.
В отличие от привычных нам областей звездообразования, которые находятся в ближнем окружении Солнца, Центральная молекулярная зона представляет собой чрезвычайно плотную и турбулентную среду. Она окутана плотными слоями пыли, которые делают наблюдения за ней невероятно сложными. Тем не менее, исследователям удалось преодолеть эти трудности при помощи ALMA, который объединяет сигналы от множества антенн, позволяя достичь исключительных значений углового разрешения и различать структуры размером до тысячи астрономических единиц — даже на рекордном расстоянии в 17 миллиардов АЕ.
Команда применила уникальный метод двухдиапазонных наблюдений, одновременно регистрируя излучение на двух различных длинах волн, но с одинаковым пространственным разрешением. Такая стратегия, по словам ученых, позволила им получить «цветовую» информацию по тому же принципу, как человеческий глаз использует цвета для восприятия окружающего мира. Это обеспечило специалистам получение критически важных данных о температуре, свойствах пыли и структуре звездных ядер.
Самое сильное удивление вызвало открытие более пятисот плотных ядер — участков, где формируются звезды, — из которых около 70% оказались значительно «краснее», чем ожидалось. Такой эффект, по мнению авторов, невозможно объяснить ошибками наблюдений или техникой обработки данных. Возникают два возможных объяснения, причем оба указывают на наличие в этой области протопланетных дисков — структур, аналогичных тем, из которых, по предположениям, сформировалась Солнечная система.
Один из вариантов предполагает, что плотные ядра вовсе не являются однородными прозрачными сферами, как считалось ранее. Напротив, они могут содержать более мелкие, но оптически плотные образования, которые поглощают коротковолновое излучение — как раз такую характеристику имеют протопланетные диски. Другая гипотеза связана с ростом пылевых зерен: если в межзвездной среде частицы пыли обычно микронного размера, то в этих областях модели указывают на наличие зерен размером в миллиметры — они могли сформироваться только внутри дисков, а затем, очевидно, были выброшены наружу потоками из молодых звезд.
Обе гипотезы указывают на наличие протопланетных дисков, и если это действительно так, то только в трех изученных облаках CMZ может формироваться более трехсот подобных систем. Это впервые дает астрономам возможность наблюдать за рождением потенциальных планетарных систем в столь суровых условиях, которые радикально отличаются от привычной картины окрестностей нашей звезды.
Будущие наблюдения в различных диапазонах позволят еще точнее определить физические свойства этих объектов и стадии их эволюции. Так ученые получают уникальный шанс увидеть истоки планетообразования не только в «домашних» условиях, но и в самых экстремальных уголках нашей галактики — и, возможно, по-новому взглянуть на происхождение Солнечной системы.
Ранее ученые раскрыли тайны формирования протопланетных дисков вокруг молодых звезд.
