• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20 февраля
Игорь Байдов
682

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
Предстоящие мероприятия
Вчера, 12:01
Юлия Трепалина

Американские исследователи провели эксперимент, который показал, сколько микропластиковых частиц может потенциально проглатывать человек, пока жует натуральную или синтетическую жвачку. Ученые призвали задуматься, стоит ли подвергать организм дополнительному воздействию микропластика. Хотя однозначных свидетельств его вреда для людей на сегодня нет, результаты исследований по этому вопросу вызывают в научном сообществе все больше беспокойства.

8 часов назад
Юлия Трепалина

Французский деликатес фуа-гра обычно готовят из печени уток или гусей, которых принудительно откармливают, провоцируя отложение в органе большого количества жира. Зоозащитники выступают против жестокой практики, но именно обилие жира придает фуа-гра плотную и одновременно тающую кремовую структуру, за которую ценят блюдо. Однако, похоже, способ примирить активистов и гурманов найден: ученые предложили технологию, позволяющую приготовить фуа-гра без лишних мучений для птиц.

Вчера, 14:08
Березин Александр

Международное энергетическое агентство подвело итоги 2024 года в новом отчете. Мощности возобновляемой энергетики выросли на четверть всего за год. Все виды безуглеродной генерации впервые достигли 40% от мирового потребления электричества. Более того, из-за продолжающейся электрификации дорожного транспорта потребление им нефти сократилось.

23 марта
Михаил Орлов

Крупные современные города России — продукт своеобразной эволюции. Их морфология может сочетать историческую застройку, советское наследие и здания времен рыночной экономики. Авторы новой статьи — ученые из ВШЭ и Института географии РАН — заинтересовались, насколько российские города соответствуют современной концепции 15-минутного города. Она описывает доступность инфраструктуры для жителей: могут ли те самостоятельно добраться (пешком или на велосипеде) до школ, больниц, театров и других необходимых заведений за четверть часа.

22 марта
Михаил Орлов

Прежде чем на Земле появились привычные нам животные, ее населяли «черновики Бога». Это таинственные существа, жившие в эдиакарском периоде и совсем не похожие на своих преемников. В новом исследовании ученые описали 211 окаменелостей мелкой двусторонне-симметричной Parvancorina minchami, найденных у берегов Белого моря. Авторы сумели реконструировать рост и развитие парванкорины, а также оценили продолжительность ее жизни.

21 марта
РТУ МИРЭА

В РТУ МИРЭА разработали образовательный проект — многопользовательскую игру API Wars, которая помогает развивать навыки программирования, frontend-разработки и социальной инженерии в увлекательной форме. Действие игры разворачивается в далеком будущем, где игроки, выступая в роли хакерских команд, пытаются взломать автоматизированный завод по производству роботов. Игра также вносит вклад в культурные тренды, используя элементы советского стиля.

15 марта
Юлия Трепалина

Когда пара расстается, многие люди продолжают испытывать чувства к своим бывшим. Если разрыв произошел по инициативе другой стороны и отношения длились много лет, полностью «забыть» еще недавно близкого человека может быть непросто. Существует мнение, что и после расставания привязанность к экс-партнерам в какой-то мере сохраняется. Впрочем, согласно другой точке зрения, со временем эта эмоциональная связь ослабевает и утрачивается. Разобраться, как происходит на самом деле и сколько времени может потребоваться на полный эмоциональный разрыв с бывшими возлюбленными, взялись психологи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (США).

6 марта
Юлия Трепалина

В двойственных, или обратимых, изображениях зритель может увидеть разные объекты в зависимости от того, на каких деталях концентрируется его внимание. Среди известных примеров таких рисунков — иллюзия «кролик-утка», сочетающая двух животных, и обратимая ваза (или ваза Рубина), которая может казаться двумя силуэтами лиц, если сосредоточиться на фоне. В соцсетях и популярных СМИ часто публикуют подобные картинки, утверждая, что по тому, какое изображение человек видит в первую очередь, можно судить о его личностных чертах и особенностях мышления. Двое психологов из Великобритании недавно проверили, так ли это на самом деле.

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.

[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