В молодой Вселенной некоторые звезды, вероятно, рождались в «пушистых» облаках
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.
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Сотрудники Центра языка и мозга НИУ ВШЭ приняли участие в редкой для детской нейрохирургии операции с пробуждением у 11-летнего пациента с фармакорезистентной эпилепсией. Совместно с врачами НПЦ специализированной медицинской помощи детям имени В.Ф. Войно-Ясенецкого в Солнцево они сопровождали удаление участка левой височной доли, где был выявлен эпилептический очаг.
Международная исследовательская группа с участием ученых Сколтеха разработала способ создания одномерных квантовых проводов в структурах из двух разных двумерных материалов — диселенида молибдена и диселенида вольфрама. В основе технологии, которую представят на конференции «Микроэлектронные системы-2026» в Сколтехе, лежит растяжение слоев, при котором меняется взаимное расположение атомов между слоями, а вместе с ним — электронные и оптические характеристики. Это позволяет настраивать поведение материала без химических добавок и сложной обработки. Такой подход может лечь в основу гибкой электроники и устройств, реагирующих на давление, изгиб или растяжение.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии