Солнце, как и все звезды, родилось в гигантском холодном облаке молекулярного газа и пыли. Возможно, у него были десятки или даже сотни звездных братьев и сестер — звездное скопление — но эти ранние спутники теперь рассеяны по всей нашей галактике-Млечный Путь. Хотя остатки этого особого события давно рассеянно, процесс рождения звезд продолжается сегодня в нашей галактике и за ее пределами. Звездные скопления зарождаются в сердцах оптически темных облаков, где ранние фазы формирования, исторически были скрыты от зрения. Но эти холодные, пыльные облака ярко светятся в инфракрасном диапазоне, поэтому телескопы, подобные Стратосферной обсерватории для инфракрасной астрономии, SOFIA, могут начать раскрывать эти давние секреты.
Традиционные модели утверждают, что сила тяжести может нести исключительную ответственность за образование звезд и звездных кластеров. Более поздние наблюдения показывают, что магнитные поля, турбулентность или оба, также участвуют и могут даже доминировать в процессе создания. Но что именно вызывает события, приводящие к образованию звездных скоплений?
Астрономы, использующие инструмент SOFIA, немецкий приемник для астрономии на частотах терагерца, известный как GREAT, нашли новые доказательства того, что звездообразные кластеры образуются в результате столкновений между гигантскими молекулярными облаками.
Результаты были опубликованы в ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества(Royal Astronomical Society).
«Звезды пропитаны ядерными реакциями, которые создают новые химические элементы», — сказал Томас Бисбас, докторант из Университета Вирджинии, Шарлоттсвилль, и ведущий автор статьи, описывающий эти новые результаты. «Само существование жизни на земле — это произведение звезды, которая взорвалась миллиарды лет назад, но мы до сих пор не знаем, как эти звезды, в том числе и наша собственная звезда, формируються».
Исследователи изучали распределение и движение ионизованного углерода вокруг молекулярного облака, где могут образовываться звезды. Кажется, что два разных компонента молекулярного газа сталкиваются друг с другом со скоростью более 20 000 миль в час. Распределение и скорость молекулярных и ионизованных газов согласуются с симуляциями облачных столкновений, которые указывают на то, что звездообразные кластеры образуются при сжатии газа в ударной волне, создаваемой при столкновении облаков.
«Эти модели звездообразования трудно оценить наблюдательно», — сказал Джонатан Тан, профессор Технологического университета Чалмерса в Гётеборге, Швеция, и Университета Вирджинии, ведущий научный сотрудник по этой статье. «Мы находимся в увлекательной точке в проекте, где данные, которые мы получаем с SOFIA, действительно могут протестировать моделирование».
Пока еще нет научного консенсуса в отношении механизма, ответственного за создание звездных скоплений, эти наблюдения SOFIA помогли ученым сделать важный шаг к раскрытию тайны. Эта область исследований остается активной, и эти данные дают важные доказательства в пользу модели столкновения. Авторы ожидают, что будущие наблюдения проведут этот сценарий, чтобы определить, является ли процесс облачных столкновений уникальным для этого региона, более распространенным или даже универсальным механизмом образования звездных кластеров.
«Наш следующий шаг — использовать SOFIA для наблюдения за большим количеством молекулярных облаков, образующих звездные кластеры», — добавил Тан. «Только тогда мы сможем понять, как общие столкновения облаков сработают для рождения звезды в нашей галактике».
SOFIA — это реактивный лайнер Boeing 747SP, модифицированный для перевозки телескопа диаметром 106 дюймов. Это совместный проект НАСА и Германского аэрокосмического центра, DLR. Исследовательский центр NASA Ames.