Гигантское "поющее" облако в космосе поможет нам понять, как формируются звездные системы

Мы знаем, что места рождения звезд - большие молекулярные облака газа и пыли, найденные в космосе.

Темная группа - Туманность Темного Дудада, место, где могут образовываться новые звезды и планеты. ©Flickr / cafuego, CC BY-SA

---

Но что именно определяет количество и вид звезд и планет, образовавшихся в этих облаках? Как наша Солнечная система выросла и как она вышла из такого облака миллиарды лет назад?

Это тайны, которые десятилетиями приводили в замешательство астрономов, но исследования, опубликованные сегодня в Science, добавляют дополнительное измерение к нашему пониманию.

3-D модель молекулярного облака Муска. ©Арис Трицис, ANU

---

Трехмерный подход

Знание трехмерной структуры этих облаков было бы важным скачком в нашем понимании того, как рождаются звезды и планеты.

Физика, ответственная за образование звезд, также отвечает за формирование облаков. Но даже с самыми передовыми телескопами в мире мы можем видеть только двумерные проекции облаков на плоскость неба.

К счастью, есть проблема вокруг этой проблемы. Недавно открытый тип структуры в молекулярных облаках, называемых стратами, образуется из-за волн.

Здесь вписываем Musca, молекулярное облако, которое "поет". Муска - изолированное облако в южном небе, ниже Южного Креста, которое выглядит как тонкая игла (см. Верхнее изображение). Оно находится в сотнях световых лет от нас и простирается примерно на 27 световых лет, с глубиной около 20 световых лет и шириной до доли светлого года.

Musca окружено упорядоченными волоскоподобными стратами, образованными захваченными волнами газа и пыли, вызванными глобальными вибрациями облака.

Траппированные волны действуют как отпечаток пальца - они уникальны и могут быть использованы для определения размеров границ, которые их захватили. Границы естественно создаются на краях облаков, где их физические свойства резко изменяются.

Подобно тому, как виолончель и скрипка делают очень разные звуки, облака с разными размерами и структурами будут вибрировать совсем по-разному: они будут "петь" разные "песни".

"Песня" в облаке

Используя эту концепцию и вычисления частот, замеченных при наблюдениях Musca, впервые можно было оценить третье измерение облака, которое простирается вдоль нашей линии зрения.

---

Частоты, обнаруженные в наблюдениях, были масштабированы до частотного диапазона человеческого слуха, чтобы произвести "песню Musca".

Результаты этого метода были потрясающими. Несмотря на то, что Муска похоже на тонкий цилиндр с Земли, истинный размер его скрытого измерения совсем невелик. Фактически, он сравним с его наибольшим видимым размером на плоскости неба.

Больше не тонкий цилиндр, когда появляется дополнительное измерение (Aris Tritsis)

Musca не активно формирует звезды. Пройдут миллионы лет, прежде чем гравитация сможет преодолеть все противоборствующие силы, которые поддерживают облако.

Небольшой тонкий цилиндр, когда появляется дополнительное измерение (Aris Tritsis)

---

В результате, с учетом его структуры, Musca можно использовать в качестве прототипа лаборатории, с которой мы можем сравнивать наши модели и изучать ранние стадии звездообразования.

Мы можем использовать Musca для лучшего ограничения наших числовых моделей и изучения нашей собственной Солнечной системы. Это может помочь решить многие тайны. Например, могли ли найденные в кометах льды образоваться в облаках, а не позднее в течение жизни нашей Солнечной системы?

Источник