Во Вселенной постоянно открываются новые формы материи, заставляя учёных переосмысливать привычные представления о происхождении звёзд. Недавнее исследование Астрофизический журнал показало: внутри нашего Млечного Пути существует обширный резервуар материи, невидимый традиционными приборами. Этот материал – так называемый «темный молекулярный газ CO» – по-видимому, является ключевым элементом, из которого рождаются звезды.
Скрытая ткань Млечного Пути
Международная группа астрофизиков при поддержке Национальная радиоастрономическая обсерватория США. впервые создал крупномасштабную карту областей, где сконцентрирован «темный» молекулярный газ. Для наблюдений использовался радиотелескоп. Зеленый диванподходит для приема самых слабых радиосигналов. Область Лебедя X, где проводились исследования, считается одним из самых активных центров звездообразования в Млечном Пути.
До сих пор космические карты основывались на выбросах молекул угарного газа (СО), которые служили своеобразным ориентиром для астрономов. Однако некоторая часть водорода, основного строительного материала звезд, не сопровождается CO и остается «невидимой». Именно этот слой сейчас и захвачен.
«Это все равно, что включить свет в темной комнате и внезапно увидеть структуры, о существовании которых мы даже не подозревали», — говорит ведущий автор статьи, исследователь. Кимберли Эмиг.
Исследователи наблюдали линии радиорекомбинации углерода: сигналы, возникающие при восстановлении ионизированного углерода. Эта техника позволила им нанести на карту участок неба, диаметр которого более чем в сто раз превышал диаметр полной Луны.
Как звезды рождаются из «невидимой» материи
Почему этот газ так долго ускользал от наблюдения? Потому что он не излучает свет в диапазоне, доступном оптическим телескопам. Даже инфракрасные устройства не обнаруживают его напрямую. Только радиоволны, связанные с поведением атомов углерода, позволяют наблюдать движение и плотность этих облаков.
Полученные данные показали, что «темный» газ образует сложную сеть волокон, дуг и гребней, тесно переплетающихся в пространстве. Эти структуры отмечают области, где материя постепенно конденсируется и в конечном итоге превращается в молекулярные облака, а затем в звезды.
Какие новости эти результаты добавляют к нашему пониманию Млечного Пути? Они доказывают, что звездообразование не ограничивается зонами, где наблюдается CO. Большая часть первичной материи скрыта глубже, и ее динамика более сложна, чем ожидалось. Газ движется и смешивается с гораздо более высокими скоростями, чем показывали старые модели.
Турбулентные течения и звездное излучение
Важным результатом исследования является связь между яркостью углеродных радиолиний и интенсивностью звездного излучения. В соответствии с Газета.Руэто говорит о том, что звездное излучение активно влияет на переработку газа в Млечном Пути, создавая зоны ионизации и изменяя химический состав межзвездной среды.
Ученые отмечают, что движение «темного» газа — это не хаос, а управляемый процесс. Турбулентные потоки переносят энергию, сжимают облака и создают условия для возникновения новых звезд. Чем выше уровень турбулентности, тем активнее идут процессы звездообразования.
Можно ли использовать этот метод для изучения других галактик? Наверное, да. Радиоуглеродные линии обнаруживаются на расстояниях в тысячи световых лет, и их можно использовать для картирования газовых структур не только в Млечном Пути, но и в соседних галактиках.
Почему это открытие важно для космологии
По данным Астрофизический журналТемный газ CO может составлять значительную часть массы межзвездного вещества. Учет этого компонента мог бы увеличить общую оценку содержания молекулярного водорода в галактиках на десятки процентов.
Это меняет подход к расчету баланса между материей и энергией во Вселенной. Раньше считалось, что большая часть газа уже была уловлена в наблюдениях через CO2, но теперь ясно: наша галактика хранит скрытые запасы, влияющие на скорость и масштабы звездообразования.
Для космологии это означает, что звездное «младенчество» может проходить не только в известных «детских облаках», но и в гораздо более диффузных структурах, остающихся невидимыми.
Исторический контекст и новые методы
Сравнение с предыдущими поколениями наблюдений показывает, насколько далеко продвинулась техника. В 1970-х и 1980-х годах карты Млечного Пути были составлены на основе оптических наблюдений и измерений CO, которые охватывали лишь ограниченные участки неба. Радиотелескоп Зеленый диван позволило расширить поле зрения и добиться чувствительности, позволяющей регистрировать даже самые слабые потоки углерода.
Как сейчас поступают ученые? Следующим шагом будет объединение этих радиоданных с наблюдениями в инфракрасном и миллиметровом диапазонах. Это позволит построить трехмерные модели движения газа и определить температуру и плотность его фрагментов.
При этом важно избежать типичных ошибок последних десятилетий, когда измерения проводились на слишком узких участках неба и возникала искаженная картина распределения вещества. Современные методы требуют сочетания разных диапазонов, иначе часть вещества снова останется «в тени».
Что изменит представление о звездах?
Теперь ясно, что «темный» молекулярный газ — не исключение, а повсеместный элемент в Млечном Пути. Он заполняет пространство между облаками и образует мосты, по которым вещество движется к зонам звездообразования.
Ранее считалось, что газовые облака относительно стабильны, но новые наблюдения демонстрируют их мобильность и взаимосвязанность. Это разрушает старую идею о «стационарных инкубаторах» звезд и подтверждает, что звездообразование — это динамический, самоподдерживающийся процесс.
Что, если подобный газ присутствует и в других галактиках? Тогда космическая статистика рождения звезд должна быть пересмотрена. Возможно, мы наблюдаем лишь верхушку айсберга, а большая часть звездных «зародышей» скрыта в еще не освещенных радиоволнами слоях.
