Огромное молекулярное облако, долгое время невидимое, обнаружено недалеко от нашей солнечной системы

0 0

Международная группа учёных под руководством астрофизика из Университета Рутгерса в Нью-Брансуике обнаружила потенциально формирующееся звёздное облако, которое является одной из крупнейших одиночных структур на небе и одним из ближайших к Солнцу и Земле объектов, когда-либо обнаруженных.

Огромный шар из водорода, долгое время невидимый для учёных, был обнаружен благодаря поиску его основного компонента: молекулярного водорода. Это открытие стало первым случаем, когда молекулярное облако было обнаружено с помощью света, излучаемого в дальнем ультрафиолетовом диапазоне электромагнитного спектра, и открывает путь для дальнейших исследований с использованием этого метода. Ученые назвали облако молекулярного водорода "Эос" в честь греческой богини мифологии, которая является олицетворением рассвета. Их открытие описано в исследовании, опубликованном в Nature Astronomy.

Это открывает новые возможности для изучения молекулярной Вселенной.

Блейксли Беркхарт, доцент кафедры физики и астрономии в Школе искусств и наук Рутгерса, который руководил командой и является автором исследования

Молекулярные облака состоят из газа и пыли, причём наиболее распространённой молекулой является водород — основной строительный материал звёзд и планет, необходимый для жизни. Они также содержат другие молекулы, например, угарный газ. Молекулярные облака часто обнаруживаются с помощью традиционных методов, таких как радио- и инфракрасные наблюдения, которые легко выявляют химический след угарного газа. Для этой работы ученые применили другой подход.

Это первое в истории молекулярное облако, обнаруженное с помощью прямого поиска далёкого ультрафиолетового излучения молекулярного водорода.Данные показали светящиеся молекулы водорода, обнаруженные с помощью флуоресценции в далёком ультрафиолетовом диапазоне. Это облако буквально светится в темноте.

Блейксли Беркхарт, доцент кафедры физики и астрономии в Школе искусств и наук Рутгерса, который руководил командой и является автором исследования

Эос не представляет опасности для Земли и Солнечной системы. Благодаря своей близости газовое облако предоставляет уникальную возможность изучить свойства структуры межзвёздной среды, заявили учёные. Межзвёздная среда, состоящая из газа и пыли, заполняющая пространство между звёздами в галактике, служит сырьём для образования новых звёзд.

Когда мы смотрим в наши телескопы, мы видим, как формируются целые солнечные системы, но мы не знаем в деталях, как это происходит. Наше открытие Eos воодушевляет, потому что теперь мы можем напрямую наблюдать, как формируются и распадаются молекулярные облака и как галактика начинает превращать межзвёздный газ и пыль в звёзды и планеты.

Блейксли Беркхарт, доцент кафедры физики и астрономии в Школе искусств и наук Рутгерса, который руководил командой и является автором исследования

Газовое облако в форме полумесяца расположено примерно в 300 световых годах от Земли. Оно находится на краю Локального пузыря — большой заполненной газом полости в космосе, которая окружает Солнечную систему. По оценкам учёных, Эос занимает большую часть неба и по размерам примерно соответствует 40 лунам, а его масса примерно в 3400 раз превышает массу Солнца. С помощью моделей команда исследователей показала, что Эос испарится через 6 миллионов лет.

Использование метода флуоресцентной эмиссии в дальнем ультрафиолетовом диапазоне может изменить наше представление о межзвёздной среде, обнаружив скрытые облака по всей галактике и даже за пределами наблюдаемых границ космического рассвета.

Тавиша Дхармавардена, научный сотрудник НАСА по программе "Хаббл" в Нью-Йоркском университете и один из первых авторов исследования

Eos была обнаружена командой исследователей по данным, собранным с помощью спектрографа дальнего ультрафиолетового диапазона под названием FIMS-SPEAR (аббревиатура от "спектрограф флуоресцентной визуализации"), который работал как инструмент на корейском спутнике STSAT-1. Спектрограф дальнего ультрафиолетового диапазона расщепляет свет в дальнем ультрафиолетовом диапазоне, испускаемый материалом, на составляющие его длины волн, подобно тому, как это делает призма с видимым светом, создавая спектр, который учёные могут анализировать.

Эти данные были опубликованы в 2023 году, когда Буркхарт наткнулся на них. По словам Буркхарт, полученные результаты подчёркивают важность инновационных методов наблюдения для углубления понимания космоса. Она отметила, что в составе Эос преобладает молекулярный водород, но в основном она "тёмная", то есть не содержит большого количества материала и не излучает характерные сигналы, которые можно обнаружить с помощью традиционных методов. По словам исследователей, это объясняет, почему Эос так долго не удавалось обнаружить.

История космоса — это история перегруппировки атомов на протяжении миллиардов лет. одород, который в настоящее время находится в облаке Эос, существовал во времена Большого взрыва и в конечном итоге упал на нашу галактику и сконденсировался вблизи Солнца. Таким образом, этим атомам водорода потребовалось 13,6 миллиарда лет, чтобы пройти долгий путь.

Блейксли Беркхарт, доцент кафедры физики и астрономии в Школе искусств и наук Рутгерса, который руководил командой и является автором исследования

"Эос" также назван в честь предлагаемой космической миссии НАСА, которую поддерживают Буркхарт и другие члены команды. Цель миссии — расширить подход к обнаружению молекулярного водорода на больших участках галактики, исследуя происхождение звёзд путём изучения эволюции молекулярных облаков. Команда изучает данные о молекулярных облаках водорода вблизи и на большом расстоянии. В исследовании, опубликованном в виде препринта на arXiv Бурхартом и другими учёными с использованием космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST), сообщается о предварительном обнаружении самого удалённого молекулярного газа С помощью JWST наука, возможно, обнаружила самые удалённые от Солнца молекулы водорода. Таким образом, мы обнаружили как самые близкие, так и самые удалённые объекты с помощью излучения в дальнем ультрафиолетовом диапазоне.