Астрономы впервые обнаружили огромное облако холодного водородного газа всего в 300 световых годах от Земли.
Вы заметили что-то необычное, когда в последний раз смотрели на созвездие Corona Borealis, Северную Корону? Вероятно, нет. Однако эта часть неба является домом для облака молекул водорода, которое простирается примерно на 40 видимых диаметров Полной Луны. Никто не знал об этом до сих пор.
Облако Эос, как назвали недавно обнаруженную структуру (в честь греческой богини рассвета), имеет ширину около 100 световых лет и содержит около 5500 солнечных масс холодного газа, в основном молекулярного водорода (H 2 ) . Самые плотные из таких молекулярных облаков являются местами рождения звезд и планет. Поскольку его ближняя сторона находится всего в 300 световых годах от Солнца, Эос является самым близким к нам молекулярным облаком.
«Наше открытие Эос является захватывающим, потому что теперь мы можем напрямую измерить, как формируются и распадаются молекулярные облака и как галактика начинает преобразовывать межзвездный газ и пыль в звезды и планеты», — говорит Блейксли Беркхарт (Ратгерский университет) в пресс-релизе.
Буркхарт и ее коллеги опубликовали свое открытие в начале этого года в Nature Astronomy . 27 июня соавтор Томас Хаворт (Лондонский университет королевы Марии) обсудил результат на заседании Европейского астрономического общества 2025 года в Корке, Ирландия.
Водородный газ в молекулярных облаках, как известно, трудно обнаружить, потому что молекулы настолько просты, что почти не испускают излучения. Вот почему астрономы используют вторую по распространенности молекулу, оксид углерода (CO), в качестве «трассера»; эти молекулы испускают излучение на длине волны 2,6 миллиметра, которое может обнаружить радиотелескоп. Однако облако Эос почти не содержит CO, поэтому оно всегда избегало обнаружения.
К счастью, водород испускает некоторое количество излучения на более энергичных длинах волн. Команда обнаружила облако в данных с корейского научно-технического спутника 1 (STSAT-1). В период с 2003 по 2005 год спектрограф дальнего ультрафиолетового излучения (FIMS) миссии картировал большие области неба на дальних ультрафиолетовых длинах волн. Данные стали общедоступными в 2023 году.
Как объясняет Хаворт, в возбужденных молекулах водорода электрон был переведен в более высокое энергетическое состояние. Когда этот электрон возвращается ближе к ядру, он испускает дальнее ультрафиолетовое излучение в процессе, называемом флуоресценцией . «Мы пока не знаем, что именно возбуждает», — говорит он. «Это могут быть космические лучи или энергетическое излучение».
Просматривая данные FIMS, Беркхарт обнаружил странную структуру в форме полумесяца, которую команда позже назвала Эос. Последующие исследования затухания пыли (среди других методов) выявили расстояние до облака и его массу.
«Было довольно неожиданно, что молекулярное облако, расположенное так близко к Солнцу, могло остаться незамеченным», — говорит Хоуорт.
Многие молекулярные облака (например, в Орионе) порождают новые звезды, поскольку частицы газа и пыли облаков коллапсируют под действием собственной гравитации. Однако облако Эос, по-видимому, слишком теплое, чтобы допустить такой гравитационный коллапс.
Действительно, на встрече в Корке Хаворт представил новый анализ данных с космического аппарата Gaia, который составляет карту более 1 миллиарда звезд Млечного Пути. Анализ, который будет опубликован в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society , предполагает, что в этой части неба за последние десятки миллионов лет не образовалось новых звезд.
В будущем в облаке также не будет существенных процессов звездообразования. Полумесяц Эос, по-видимому, является результатом взаимодействия со шлейфом горячего газа, известным как Северный полярный шпор, который простирается вверх от центральной плоскости Млечного Пути. В течение примерно 6 миллионов лет мягкие рентгеновские лучи от Северного полярного шпора, вероятно, разобьют молекулы водорода Эос, рассеяв облако.
Этим летом Хаворт и его коллеги представят NASA предложение о небольшой миссии ультрафиолетовой спектроскопии — также называемой Eos — которая прольет больше света на формирование и диссоциацию молекулярных облаков. «Вероятно, есть и другие темные облака CO, которые можно обнаружить», — говорит он.