100 тисяч газових хмар. Астрономи створили карту галактик, в яких формуються зірки (фото)

Команда астрономів, за допомогою цих обсерваторії ALMA, завершила перший перепис молекулярних хмар у довколишному Всесвіті, коли помітила, що всупереч наявній думці, ці зоряні колиски не всі виглядають і діють однаково. Фактично, вони настільки ж різноманітні, як люди і регіони на Землі, повідомляє Phys.org.

Зірки утворюються з хмар пилу та газу, які називаються молекулярними хмарами або зоряними колисками. Кожна зоряна колиска у Всесвіті може утворити тисячі або навіть десятки тисяч нових зірок за час свого існування. У період із 2013 по 2019 рік астрономи проекту PHANGS провели перше систематичне обстеження 100 000 зіркових колисок у 90 галактиках у довколишньому Всесвіті, щоб краще зрозуміти, як вони повʼязані зі своїми рідними галактиками.

"Раніше ми думали, що всі зоряні колиски в кожній галактиці повинні виглядати більш-менш однаково, але це дослідження показало, що це не так, і зоряні колиски різні в різних місцях", — говорить Адам Лерой, з Університету штату Огайо. "Ми вперше отримали зображення багатьох довколишніх галактик у міліметровому діапазоні, які мають таку ж різкість та якість, як оптичні зображення. Оптичні зображення показують нам світло від зірок, а ці нові зображення показують нам молекулярні хмари, які утворюють ці зірки".

Вчені порівняли зміни молекулярних хмар із тим, як люди, які володіють схожими характеристиками, змінюються від регіону до регіону і від країни до країни.

"Щоб зрозуміти, як утворюються зірки, нам потрібно звʼязати народження однієї зірки з її місцем у Всесвіті. Це все одно, що звʼязати людину з її будинком, районом, містом або регіоном. Якщо галактика місто, то район — спіральний рукав, будинок — зореутворювана одиниця, а довколишні галактики — сусідні міста в цьому регіоні", — каже Єва Шиннерер, астрономка з Інституту астрономії Макса Планка. "Це дослідження навчило нас тому, що "сусідство" має невеликий, але очевидний вплив на те, де і скільки зірок народжується".

Щоб краще зрозуміти процес зореутворення в різних типах галактик, вчені спостерігали за схожостями та відмінностями у властивостях молекулярного газу і процесах зореутворення в дисках галактик, зоряних перемичках, спіральних рукавах і центрах галактик. Ці спостереження підтвердили, що місце розташування відіграє вирішальну роль в зореутворенні.

"Наносячи на карту різні типи галактик і різноманітне середовище, що існує всередині галактик, ми відстежуємо весь спектр умов, в яких зореутворювані хмари газу існують у сучасному Всесвіті. Це дозволяє нам виміряти вплив, який більшість змінних надають на процес зореутворення", — говорить Гільєрмо Блан з Інституту Карнегі.

"Як формуються зірки і як їх галактики впливають на цей процес, є фундаментальними аспектами астрофізики", — говорить Джозеф Песке з Національної радіоастрономічної обсерваторії США. "У проекті PHANGS використовуються виняткові спостережні можливості обсерваторії ALMA, і це дозволяє по-новому поглянути на історію зореутворення".

Вперше у вчених є зображення того, на що насправді схожі зореутворювані хмари в такому широкому діапазоні різних галактик. "Ми зʼясували, що властивості зореутворюваних хмар залежать від того, де вони розташовані: хмари в щільних центральних частинах галактик мають тенденцію бути більш масивними, щільними, ніж хмари, які знаходяться на тихих околицях галактик. Життєвий цикл хмар також залежить від їхнього навколишнього середовища. Те, як швидко хмара утворює зірки, і процес, який в кінцевому підсумку руйнує хмара, схоже, залежать від того, де вона знаходиться", — говорять вчені.

Вже не вперше вчені спостерігають зіркові колиски в інших галактиках за допомогою телескопів ALMA, але майже всі попередні дослідження були зосереджені на окремих галактиках або частині однієї галактики.

"Проект PHANGS — це нова форма космічної картографії, яка дозволяє нам по-новому поглянути на різноманітність галактик. Ми, нарешті, бачимо різноманітність зореутворюваного газу в багатьох галактиках і можемо зрозуміти, як вони змінюються. Було неможливо зробити такі докладні карти до появи обсерваторії ALMA", — говорить Ерік Росоловські з Університету Альберти. "Цей новий атлас містить 90 кращих із коли-небудь створених карт, які показують, де буде формуватися наступне покоління зірок".

"Це вперше, коли ми отримали чітке уявлення про розподіл зіркових колисок у всьому найближчому Всесвіті. Це великий крок до розуміння того, звідки ми прийшли", — говорить Лерой. "Хоча тепер ми знаємо, що зоряні колиски відрізняються від місця до місця, ми все ще не знаємо, чому і як ці зміни впливають на зірки і планети, що сформувалися. Це питання, на які ми сподіваємося відповісти в найближчому майбутньому".