Астрономы, использующие космический телескоп Джеймс Уэбб (JWST), заглянули глубоко в "Кирпич", темную плотную область вблизи сердца Млечного Пути, обнаружив то, что кажется парадоксом: она одновременно теплая и ледяная. Открытие может перевернуть наши теории звездообразования.
"Кирпич", официально известный как G0.253+0.016, представляет собой турбулентное, почти непрозрачное облако газа прямоугольной формы с массой, эквивалентной примерно 100 000 солнц, предполагаемой длиной около 50 световых лет и шириной около 20 световых лет, что делает его невероятно плотным. Являясь частью газового комплекса, называемого Центральной молекулярной зоной, ширина которого составляет от 1000 до 2000 световых лет, "Кирпич" долгое время привлекал астрономов, потому что, несмотря на изобилие холодного плотного газа - строительных блоков звезд, — рождаемость звезд в этом регионе неожиданно низкая.
Теперь инфракрасные наблюдения JWST показали, что Кирпич богат замороженным монооксидом углерода, а это означает, что лед в сердце Млечного Пути более распространен, чем ранее думали астрономы, сообщили исследователи 4 декабря в Astrophysical Journal.
"Наши наблюдения убедительно демонстрируют, что лед там очень распространен, до такой степени, что каждое наблюдение в будущем должно принимать это во внимание", - говорится в заявлении ведущего автора Адам Гинзбург, астронома из Университета Флориды.
Космический парадокс
Звезды обычно рождаются, когда участки газа в обширных облаках остывают. Это позволяет этим участкам собираться вместе, втягивая больше вещества, и эта протозвезда в конечном итоге становится достаточно массивной, чтобы вызвать ядерный синтез водорода в ее ядре.
Присутствие льда из монооксида углерода в Кирпиче должно сделать его идеальной прохладной областью для образования новых звезд, но при этом в нем не происходит интенсивного звездообразования. Гинзбург и его коллеги обнаружили, что, несмотря на преобладание льда, газ в Кирпиче теплее, чем ожидалось.
Наблюдения ставят под сомнение предположения о том, сколько монооксида углерода находится в центре галактики. И поскольку эта молекула присутствует в виде пылинок льда, это показывает, что критический показатель для астрономов — соотношение газа и пыли — также ниже, чем ожидалось.
"С помощью JWST мы открываем новые пути для измерения молекул в твердой фазе (льду), в то время как ранее мы ограничивались изучением газа", - сказал Гинзбург. "Этот новый подход дает нам более полное представление о том, где существуют молекулы и как они транспортируются".
JWST получил больше информации о содержании твердого монооксида углерода в Кирпиче, чем предыдущие подходы, поскольку предыдущие методы учитывали только характерные выбросы, исходящие от газообразного монооксида углерода.
Чтобы увидеть распределение льда из монооксида углерода, команда использовала интенсивную подсветку от далеких звезд и горячего газа. Это превысило предыдущие ограничения, которые ранее позволяли измерять только сотни звезд в центре галактики, и теперь в анализ команды включено более 10 000 звезд.
Выводы команды также могут рассказать больше о межзвездном льде. Изучение этого межзвездного льда важно, потому что молекулы, из которых состоит Солнечная система, вероятно, когда-то были льдом на поверхности крошечных пылинок.
Для Гинзберга и его команды эти результаты представляют собой лишь малую часть их наблюдений за Кирпичом с помощью JWST. В будущих наблюдениях они также попытаются провести более широкое исследование льда, плавающего между звездами.
"Мы не знаем, например, относительных количеств монооксида углерода, воды, двуокиси углерода и сложных молекул", - сказал Гинзбург. "С помощью спектроскопии мы можем измерить их и получить некоторое представление о том, как химический состав прогрессирует с течением времени в этих облаках".
