Рядом с сердцем Млечного Пути находится необычный объект, который астрономы называют «Кирпич». Это массивное облако газа, называемое инфракрасным темным облаком (IDC). Кирпич плотный и турбулентный, как и другие объекты этого типа, но по какой-то причине в нем мало признаков звездообразования.
Почему?
Центральная молекулярная зона Млечного Пути (ЦМЗ) может оказаться трудной для изучения областью. Там находятся темные молекулярные облака, которые рождают новые звезды. CMZ представляет собой массивный комплекс молекулярных облаков, содержащий около 60 миллионов солнечных масс газа. Кирпич — одно из таких облаков. Астрономы стремятся лучше понять эту область, и у JWST есть возможность заглянуть в плотную область, раскрывая некоторые детали.
Кирпич — один из наиболее изученных МЦД Млечного Пути. В нем наблюдается гораздо меньше звездообразования, чем в других облаках аналогичной массы. Это представляет собой загадку, и астрономы тяготеют к загадкам.
Группа исследователей использовала JWST для изучения кирпича, также называемого G0,253+0,015. Но трудно заглянуть в плотную область. Итак, чтобы изучить эти газовые облака, астрономы обращаются к угарному газу. Водорода больше, но угарный газ очень яркий и видимый в определенных длинах волн. Астрономы следят за ним, чтобы отслеживать движение и плотность межзвездных облаков.
Новое исследование называется «JWST обнаруживает широкое поглощение льда и газа CO в облаке G0,253+0,015 в центре Галактики». Оно доступно на сайте предварительной печати arxiv.org. Ведущий автор — Адам Гинзбург, доцент кафедры астрономии Университета Флориды.
Существуют разные объяснения отсутствия видимого звездообразования в Кирпиче. Оно могло быть молодым, могло быть слишком турбулентным, могло быть ограничено магнитными полями или на самом деле могло располагаться множеством облаков на одном луче зрения. «Каждое из этих объяснений, вероятно, сыграет определенную роль в состоянии и эволюции облака», — объясняют авторы.
Хотя скорость звездообразования здесь может отставать от других подобных облаков, там все еще насчитывается более 56 000 звезд.
Астрономы приложили немало усилий, чтобы понять наличие, распределение и поведение газа в Млечном Пути, включая КМЗ. Но они не очень тщательно исследовали замороженные газы, такие как CO. Это потому, что для его изучения требуются мощные инфракрасные возможности.
Познакомьтесь с NIRCam от JWST и ее мощными универсальными фильтрами.
Команда исследователей использовала NIRCam для более тщательного изучения Кирпича. Они обнаружили, что Кирпич содержит больше льда CO, чем предполагалось, и что хотя CO на поверхности Кирпича может находиться в газовой фазе, внутри он заморожен. Что это говорит нам о Кирпиче?
Твердого заключения по поводу Кирпича пока нет. В плотных молекулярных областях внутри Кирпича CO является основным хладагентом в облаке. Таким образом, на окраинах облака с меньшей плотностью охлаждающий эффект CO должен быть сильнее. И наоборот, во внутренних, более плотных областях облака CO, возможно, полностью замерз, а пыль может быть слишком редкой, чтобы занять место угарного газа в качестве доминирующего охлаждающего агента.
Звезды любят образовываться, когда газ холодный, поэтому обнаружение такого количества CO должно указывать на высокую скорость звездообразования. Но газ внутри кирпича теплее других облаков, несмотря на наличие всего этого льда.
Эти результаты говорят нам кое-что об общем Галактическом Центре. Они меняют наше представление как о стандартном содержании CO в ШС, так и о соотношении газа и пыли в том же регионе. Согласно этим результатам, оба значения слишком низкие.
Если в Кирпиче и в центре галактики больше CO, чем предполагалось, это имеет разные последствия для моделей звездообразования и может повлиять на низкую скорость звездообразования в Кирпиче.
Существуют стандартные модели распределения CO в облаках, но, как и многое другое в астрономии и астрофизике, JWST предоставляет астрономам более подробную информацию, чем они имели раньше, и опровергает некоторые устоявшиеся идеи. Команда, стоящая за этим исследованием, отмечает, что если центральная область Млечного Пути содержит столько CO, то, вероятно, и другие галактики тоже.
Это всего лишь первая работа команды, основанная на наблюдениях JWST за Кирпичем. Хотя он представляет новые результаты по угарному газу, он не делает никаких выводов. Но это действительно помогает укрепить статус Brick как наиболее наблюдаемого IDC.
В будущей статье будут представлены наблюдения MIRI (средний инфракрасный прибор) Кирпича, а также наблюдения MIRI и NIRCam Облака C, еще одной структуры в Центральной молекулярной зоне.
Дальнейшие наблюдения могут внести ясность, и астрономы смогут получить объяснение низкой скорости звездообразования в Кирпиче.
