Дослідники вперше виявили ядра гарячих молекулярних хмар у Малій Магеллановій Хмарі. Це відкриття покращує наше розуміння утворення зір у сусідньому Всесвіті та буде дороговказом для майбутніх досліджень позагалактичних регіонів зореутворення.
Від холодних хмар до гарячих ядер
Зорі утворюються в масивних хмарах молекулярного водню. Коли хмара обертається, газ скупчується в холодні щільні згустки, — так виникають умови для утворення зір. Коли в одному з цих згустків починає формуватися масивна зоря, газ нагрівається і виникає гаряче ядро молекулярної хмари. Дослідники раніше виявляли ядра гарячої молекулярної хмари в Молочному Шляху та в кількох сусідніх галактиках, але такі утворення були невловимі в одному з наших найближчих сусідів: Малій Магеллановій Хмарі.
Світлина Малої Магелланової Хмари, яку отримано за допомогою телескопа для видимих та інфрачервоних оглядів у астрономії (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy, VISTA) Європейської південної обсерваторії. Фото з сайту https://aasnova.org.
Мала Магелланова Хмара є цікавим місцем для пошуку гарячих ядер, бо ця невелика галактика неправильної форми бідна металами — елементами, важчими за гелій, — порівняно з такими галактиками, як Молочний Шлях. Якщо ми знайдемо гарячі ядра в такій бідній на метал галактиці, то зможемо вивчити, в чому відмінність утворення масивних зір у багатих на метали галактиках нині у Всесвіті. Це також може допомогти нам зрозуміти процес зореутворення мільярди років тому, коли Всесвіт був значно менш багатим на метал, ніж тепер.
Основні кандидати
Такаші Шімоніші (Takashi Shimonishi) з Ніїґатського університету та його співробітники почали пошук гарячих ядер, зосередившись на двох джерелах в Малій Магеллановій Хмарі. Їх раніше було визначено як протозорі великої маси. Попередні спостереження показали — ці дві майбутні зорі оповиті хмарами, що містять пил і лід. Це свідчить про те, що протозорі можуть міститися в хмарі щільного газу.
Розташування двох протозір–кандидатів в гарячих ядрах, S07 і S09, у Малій Магеллановій Хмарі. Спостереження виконано в інфрачервоному світлі. Фото з сайту https://aasnova.org.
Наукова група об’єднала нові та архівні дані від Великої міліметрової/субміліметрової антени Атакама (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA), щоб визначити властивості газу, що оточує два джерела. Науковці виявили спектральні лінії від численних молекул і молекулярних іонів, серед яких монооксид вуглецю, метанол і діоксид сірки. Дані свідчать про те, що газ, який оточує протозорі, щільний, гарячий (тут «гарячий» означає температуру вище 100 К) і зосереджений у невеликій області навколо кожної протозорі — саме такі характеристики гарячого ядра!
Тестування індикаторів молекул
Виявлення гарячих ядер у Малій Магеллановій Хмарі з низьким вмістом металів свідчить про те, що утворення гарячих ядер є очікуваною складовою масового формування зір в галактиках із широким діапазоном надлишку металів. Зокрема, Шімоніші та його співробітники показали, що гарячі ядра можуть утворюватися в галактиках, в яких металів на 80% менше порівняно з воднем, ніж у газі, з якого утворилося Сонце.
Порівняння викидів діоксиду сірки (SO2) і метанолу (CH3OH) для гарячого ядра S07. Ділянка джерела викиду двоокису сірки компактніша і тепліша. Фото з сайту https://aasnova.org.
Цікаво, що наукова група виявила головні відмінності між гарячими ядрами Малої Магелланової Хмари та іншими галактиками. Зазвичай, дослідники ведуть пошук гарячих ядер за випромінюванням метанолу, але в нещодавно знайдених ядер таке випромінювання було в більш довгій ділянці спектра і холодним — не те, чого ми очікували б від гарячого ядра. Натомість викиди діоксиду сірки ефективно вказували на ядра. Чому метанол може бути поганим індикатором ядра в Малій Магеллановій Хмарі, коли він такий ефективний в інших середовищах? Це може вказувати на відмінності в тому, як утворюються метанол і діоксид сірки в гарячих ядрах з бідним вмістом металу. В такому разі діоксид сірки є кращим індикатором гарячих ядер у цих регіонах.
За інф. з сайту https://aasnova.org
