• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20 февраля
Игорь Байдов
687

В молодой Вселенной некоторые звезды, вероятно, рождались в «‎пушистых» облаках

4.6

Японские астрономы открыли ранее неизвестный способ зарождения звезд в условиях, похожих на условия в молодой Вселенной. На основе этих данных ученые сделали вывод, что первые светила могли появляться в космосе не так, как они рождаются сегодня. Это открытие поможет исследователям лучше понять, как формировались звезды 10 миллиардов лет назад.

Малое Магелланово облако
Изображение Малого Магелланова Облака в дальнем инфракрасном диапазоне, полученное космической обсерваторией Гершель Европейского космического агентства (ESA).Точками обозначены позиции, наблюдаемые телескопом ALMA. Увеличенные изображения в желтой рамке указывают на нитевидные структуры. Изображения в синей рамке — на «‎пушистые» / © ALMA (ESO,NAOJ,NRAO) Tokuda et al; ESA, Herschel

Благодаря современным астрономическим инструментам ученые знают, как сегодня формируются звезды. Они рождаются в плотных и холодных «колыбелях» космоса — молекулярных облаках.

Эти области представляют собой гигантские скоплениях газа и пыли, а температура там может опускаться до нескольких десятков градусов выше абсолютного нуля (до минус 260 градусов Цельсия). Молекулярными их называют потому, что они в основном состоят из молекулярного водорода, хотя могут содержать множество различных соединений. Атомы водорода сближаются, связываются за счет ковалентной связи и образуют молекулу водорода.

Под действием гравитации газ и пыль сжимаются. Сжатый материал собирается в плотные комки — протозвезды, которые затем нагреваются. Когда температура в их центрах становится достаточно высокой, начинается ядерный синтез: водород превращается в гелий, и протозвезда загорается как настоящая звезда.

Когда в молекулярном облаке газ начинает сжиматься под действием гравитации, в нем уже присутствуют не только водород, но и некоторые тяжелые элементы (или «металлы»). Эти элементы, образовавшиеся в предыдущих поколениях звезд, способствуют охлаждению газа, помогают образовывать молекулы, которые эффективно излучают тепло.

В молекулярных облаках могут формироваться тысячи светил, а еще такие объекты очень массивные: простираются на сотни световых лет. В Млечном Пути эти облака напоминают длинные нитеобразные структуры шириной около 0,3 светового года. Ученые считают, что Солнце родилось в таком же «нитевидном» облаке.

Но как формировались светила в молодой Вселенной, где почти не было тяжелых элементов? Ответ на этот вопрос попыталась найти команда японских астрономов под руководством Казуки Токуда (Kazuki Tokuda) из Университета Кюсю. Для этого ученые изучили галактику-соседку с условиями, близкими к условиям ранней Вселенной.

Токуда и его коллеги провели наблюдения за Малым Магеллановым Облаком — карликовой галактикой в 20 тысячах световых лет от Земли. В ней в пять раз меньше тяжелых элементов, чем в Млечном Пути, что делает ее очень похожей на космическую среду Вселенной возрастом приблизительно 10 миллиардов лет. С помощью радиотелескопа ALMA в Чили ученые впервые получили детальные изображения 17 молекулярных облаков, где формируются молодые звезды, масса которых в 20 раз превышала массу Солнца.

Результаты оказались неожиданными: 60 процентов облаков имеют нитевидную структуру шириной 0,3 светового года, как в нашей Галактике. Но остальные 40 процентов выглядели иначе — напоминали «пушистые» клубки газа без четкой формы. При этом температура внутри нитевидных облаков оказалась выше, чем в «пушистых». По мнению авторов исследования, разница объясняется возрастом структур.

молекулярные облака
На левом изображении показано молекулярное облако с нитевидной структурой в галактике Малое Магелланово Облако, на правом — пример молекулярного облака «пушистой» формы / © ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Tokuda et al.

Токуда объяснил, что изначально все молекулярные облака были нитевидными и очень горячими, поскольку частицы в них постоянно сталкивались и разогревались. Когда облако горячее, оно спокойное, в нем не так много перемешиваний. При высокой температуре движения газа (турбулентность) слабое.

Но со временем облако остывает. Когда холодный газ попадает в эту структуру, он начинает двигаться быстрее (возрастает турбулентность) и перемешивать облако, будто «‎взбивает». Из-за этого нитевидная структура размывается, и молекулярное облако принимает «пушистую» форму.

«Форма облака влияет на то, какие звезды в нем образуются. Если молекулярное облако остается нитевидным, оно может разделиться на много маленьких кусочков вдоль своей длины. В каждом таком кусочке может появиться звезда, похожая на наше Солнце, с планетами вокруг. Если же облако стало пушистым, то есть нитевидная структура исчезла, то таким звездам, как наше светило, будет сложнее образоваться», — пояснил Токуда.

Авторы исследования подчеркнули, что окружающая среда молекулярного облака влияет на его форму. Например, достаточное количество тяжелых элементов позволяет сохранить нитевидную структуру и, как следствие, может играть важную роль в формировании планетарных систем.

В будущем Токуда и его коллеги планируют сравнить данные о молекулярных облаках в Малом Магеллановом Облаке с данными о таких же структурах в других галактиках. Это поможет понять, как эволюция химического состава Вселенной изменила «правила» рождения звезд.

Научная работа опубликована в The Astrophysical Journal.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 09:31
Илья

Биофизики выявили общие закономерности в коллективном движении клеток, которые сохраняются у бактерий, животных и человека. Клетки демонстрируют скрытую симметрию, известную как конформная инвариантность, в своих вихревых узорах. Это открытие указывает на существование универсальных физических принципов, управляющих живой материей.

Вчера, 17:39
Денис Яковлев

Умеренная освещенность спальни за 20 минут перед пробуждением хорошо сказывается на качестве сна. В свою очередь, спать в полной темноте ученые из Японии не рекомендуют: почувствовать себя бодрым будет сложнее.

Вчера, 14:08
Березин Александр

Крупная пустыня Тар в XXI веке показала рост площади листвы на 38%. До сих пор ученые не понимали, какие именно события к этому привели. Индийские исследователи попробовали ответить на этот вопрос, но вряд ли он устроит всех их коллег.

9 апреля
Unitsky String Technologies Inc.

Инженеры компании Unitsky String Technologies Inc. разработали несколько вариантов транспортно-инфраструктурных комплексов, способных значительно улучшить пассажирское сообщение в городах, расположенных по обеим берегам крупных водных артерий. Обычно такие мегаполисы сталкиваются с необходимостью строительства дорогих капитальных сооружений — шоссейных мостов, что не всегда подъемно для городского бюджета. Решение белорусских инженеров куда менее ресурсоемкое. Для примера возьмем Ростов-на-Дону, где есть запрос на устойчивое сообщение между левобережной частью города с историческим центром.

9 апреля
Березин Александр

Астроном Дэвид Киппинг использовал данные по последнему общему предку всего живого, чтобы сделать неожиданный вывод: жизнь возникла на нашей планете очень рано и самостоятельно, а не была занесена извне. Если это так, то ее возникновение должно быть достаточно частым событием. По крайней мере, на экзопланетах, по параметрам близким к Земле.

Вчера, 09:31
Илья

Биофизики выявили общие закономерности в коллективном движении клеток, которые сохраняются у бактерий, животных и человека. Клетки демонстрируют скрытую симметрию, известную как конформная инвариантность, в своих вихревых узорах. Это открытие указывает на существование универсальных физических принципов, управляющих живой материей.

8 апреля
Березин Александр

До 13 тысяч лет назад в Северной Америке жил вид, который ученые до недавнего времени считали волком. Компания Colossal Biosciences объявила о возрождении этого вымершего вида, но биологические детали ставят ее заявление под серьезное сомнение.

18 марта
Илья

Масштабный анализ геномов показал, что вид Homo sapiens возник в результате смешения двух древних популяций. Они разделились полтора миллиона лет назад, а затем воссоединились до расселения по миру.

2 апреля
Березин Александр

Известный американский отраслевой обозреватель Эрик Бергер взял интервью у экипажа космического корабля Boeing, из-за технических проблем которого два астронавта задержались на орбите на девять месяцев вместо одной недели. Детали, которые они озвучили, указывают на серьезные проблемы Starliner, о которых ранее умалчивали. Люди провели немало времени при глубоко нештатной температуре. При слегка другом сценарии миссии экипаж корабля мог погибнуть. Официальные заявления NASA и Boeing сразу после июньского полета к МКС, судя по интервью, были заведомо неправдивыми.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно