Что происходит на стыке газа и пыли с мощными ударными волнами в сердце нашей галактики? Ответ на этот вопрос нашли астрономы, использующие Большую миллиметровую антенную решётку Атакамы (ALMA) в Чили. Они описали свои открытия как появление космических торнадо.
![]()
Фото из открытых источников
Международная команда ученых под руководством Кая Янга из Шанхайского университета Цзяо Тун сосредоточила свои усилия на Центральной молекулярной зоне (ЦМЗ) — области Млечного Пути, охватывающей несколько сотен парсеков вокруг Стрельца A*. Эта зона, имеющая неправильную форму, достигает диаметра до 1900 световых лет и характеризуется экстремальными условиями.
ЦМЗ является местом активного звездообразования, где происходят мелкомасштабные выбросы. Она получает газ из других частей галактики благодаря центральной перемычке. Этот газ заметно плотнее и горячее, чем в остальной части диска, а также отличается высокой турбулентностью, сильными магнитными полями и увеличенным количеством космических лучей. В различных участках зоны наблюдается интенсивное излучение межзвёздных молекул, включая оксид кремния (SiO), которое проявляется на спектральных изображениях в миллиметровом диапазоне в виде тонких нитей.
![]()
Фото из открытых источников / Тонкие нити в CMZ. На панели a показан вид MeerKAT в диапазоне 1,28 ГГц в области Sgr A. Синие прямоугольники обозначают увеличенные области, в которых обнаружены тонкие нити / Yang, et al.
Команда Янга использовала ALMA для создания карты спектральных линий SiO и других молекул, образующих эти нити. В результате исследования были обнаружены неожиданные особенности.
«Мы заметили длинные и узкие нити, которые не совпадали с известными областями звездообразования. Эти структуры удивили нас, и мы продолжаем размышлять об их природе», — отметил Янг.
Тонкие нити, обнаруженные в эмиссионных линиях SiO и восьми других молекул, не видны в оптическом диапазоне. Они не связаны со звездообразованием и не являются результатом выбросов нагретой пыли, что заставляет команду изучать динамику региона для объяснения их происхождения.
«Высокое угловое разрешение ALMA и его чувствительность позволили нам выявить молекулярные линии, связанные с этими нитями, и подтвердить, что они не имеют отношения к выбросам пыли», — прокомментировал профессор Ичэнь Чжан из Шанхайского университета Цзяо Тун.
Каждая из спектральных нитей обладает уникальной формой и отличается по скорости и составу молекул. Авторы исследования предполагают, что эти нити представляют собой отдельный класс от плотных газовых нитей, обычно наблюдаемых в соседних молекулярных облаках, и могут возникать в результате взаимодействия ударных волн с молекулярными облаками.
«Можно представить их как космические торнадо: мощные потоки газа, которые быстро рассеиваются и эффективно распределяют вещества в окружающей среде», — добавил соавтор статьи, профессор Син Лу из Шанхайской астрономической обсерватории.
Это открытие предоставляет новый взгляд на процессы, происходящие в ЦМЗ, и их циклический характер. Ученые пришли к выводу, что при ударах образуются тонкие нити, освобождающие кремний SiO и органические молекулы, такие как CH3OH, CH3CN и HC3N. Эти молекулы взаимодействуют с пылинками, а затем нити рассеиваются, что восполняет материал в ЦМЗ и уравновешивает молекулярное истощение.
В будущем астрономы планируют проводить наблюдения в других диапазонах длин волн, чтобы глубже понять эволюцию этих нитей и процессы, способствующие их образованию и разрушению.
