Обнаружены новые подробности о таинственном «Кирпиче» в Млечном Пути

Новые подробности о таинственной области Млечного Пути под названием «Кирпич» показывают, что она еще более странная, чем думали ученые. Облако непрозрачной пыли в форме коробки, лежащее в центре нашей галактики, долгое время озадачивало ученых, и наблюдения, которые раскрывают новые подробности о его составе, углубляют тайну — возможно, переворачивают с ног на голову то, что известно о том, как образуются звезды.

Ранее предполагалось, что облако, прозванное “Кирпичом” за его визуальную непроницаемость и прямоугольный внешний вид, содержит массу, более чем в 100 000 раз превышающую массу Солнца. И из такого плотного сгустка должны образовываться новые массивные звезды, основываясь на текущем понимании исследователями звездообразования. Но это не так, отмечает CNN.

«Кирпич» в значительной степени бездействует. И последние наблюдения, сделанные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, не выявили никаких скрытых молодых звезд. Новые данные Уэбба вместо этого показали, что Кирпич состоит не только из газа. Он также усеян замороженным монооксидом углерода — гораздо больше, чем ожидалось ранее, согласно исследованию, опубликованному в понедельник в Astrophysical Journal. И глубже в Кирпиче образуется больше льда.

Полученные результаты могут иметь серьезные последствия для того, как ученые будут анализировать этот регион в будущем. Большее количество льда из монооксида углерода внутри кирпича может кардинально изменить методы изучения и измерения темных облаков в центре Млечного Пути.

“Мы сейчас ближе к пониманию того, что именно происходит в Кирпиче и где находится масса, — говорит астроном Университета Флориды Адам Гинзбург, ведущий автор исследования. – Но мы открыли больше вопросов, чем закрыли этим”.

Среди этих вопросов: почему и где этот монооксид углерода превращается в лед?

Другие загадки, связанные с этим регионом, также остаются без ответа: почему мы не видим образования новых звезд? Действительно ли Кирпич не такой плотный, как когда-то считали ученые? И что это за странные выступы и нити, похожие на нити накала, которые видны внутри кирпича?

“Нам предстоит еще многое исследовать, прежде чем мы сможем действительно быть уверены в том, что происходит, — отмечает Гинзбург. – Я бы сказал, что мы находимся на этапе формирования гипотез, а не на этапе составления выводов”.

Как сообщает CNN, Адам Гинзбург и его коллеги-исследователи, в число которых входили аспиранты Флоридского университета, впервые получили в свои руки эти новые данные Уэбба в сентябре 2022 года.

Это был решающий момент. Будучи самым мощным космическим телескопом, когда-либо построенным, Уэбб мог предложить невиданное ранее понимание сути проекта. Но сразу же Гинзбург и его команда обнаружили, что данные требуют большой работы. Телескоп Уэбба ориентируется с помощью карты, определяя, в каком направлении он указывает, ориентируясь на то, где он находится по отношению к известным звездам.

Проблема заключалась в том, что “в центре галактики так много звезд, что это приводит к путанице”, — сказал Гинзбург. Таким образом, исследователям пришлось потратить месяцы на очистку данных, ориентируя их таким образом, чтобы они правильно соответствовали существующим картам неба.

Затем, когда они всмотрелись в Кирпич, они обнаружили, что изображения с Вебба получались неправильного цвета.

“Все звезды получались слишком голубыми”, — рассказал Гинзбург, что побудило исследователей задуматься, не было ли что-то не так с данными.

Но оказалось, по его словам, проблема заключалась в их предположениях. Ученые не ожидали, что льда будет так много окиси углерода — и это, согласно исследованию, стало причиной изменения цвета.

По словам доктора Натали Баттерфилд, ассистента научного сотрудника Национальной радиоастрономической обсерватории, которая не принимала участия в исследовании, изучение существования льда может иметь широкий волновой эффект для всех видов исследований центра Млечного пути.

Баттерфилд сказала, что ее собственное исследование, которое включает изучение сверхновых и излучения между звездными системами, может быть навсегда изменено пониманием существования этого льда из монооксида углерода. Это может изменить то, как ученые оценивают массу всех облаков в центре галактики.

Во всем этом льду с окисью углерода есть несколько непонятных моментов. Например, в этом районе довольно тепло — около 60 градусов по Кельвину (минус 351,67 градуса по Фаренгейту), в то время как окись углерода обычно замерзает при 20 Кельвинах.

Возможно, пыль внутри кирпича намного холоднее газа, в результате чего окись углерода вокруг частиц пыли становится твердой. Или, по словам Гинзбурга, может быть, вода замерзает, задерживая окись углерода внутри. Ответ имеет значение. Весь лед в таком регионе, как Кирпич, может дать ученым новое представление о нашей Солнечной системе — даже о нашей родной планете.

Например, лед и вода, которые существуют на Земле, вероятно, попали сюда с помощью комет. Итак, где во Вселенной существует лед и как он образуется, может помочь исследователям понять, откуда берутся эти кометы и как они собирали материалы, которые они отложили.

И тогда возникает большая загадка, почему внутри «Кирпича» не происходит звездообразования.

Ученые уже знают, что новые звезды образуются из пылевых облаков и молекул водорода, отмечает CNN. Но ученые не могут непосредственно наблюдать молекулы водорода внутри Кирпича — или где-либо еще во Вселенной, — потому что они невидимы для телескопов.

Однако ученые также знают, что на каждую молекулу водорода, вероятно, приходится определенное количество монооксида углерода. И монооксид углерода виден — поэтому ученые могут измерить его как показатель для определения того, сколько молекул водорода находится в данной области.

По словам Гинзбурга, исследователи использовали этот метод для измерения молекул водорода в течение 50 лет.

Но они всегда предполагали, что монооксид углерода это газ, а не твердый лед, как показали данные Уэбба. Это открытие открывает совершенно новую банку с червями, сказал Гинзбург.

Адам Гинзбург отметил, что для исследователей крайне важно понять, в каком состоянии находится монооксид углерода — газообразном или твердом — чтобы прийти к правильным ответам.

Каждое новое знание о «Кирпиче» и его составе лучше объясняет, почему это непрозрачное облако не производит звезд, хотя, по мнению большинства, оно должно быть одним из самых активных звездных питомников в галактике.

“Это действительно естественное место для новых звезд, — сказал Гинзбург. — Но мы нашли не так уж много — только очень, очень крошечную горстку”.

Есть несколько возможных ответов, которые Гинзбург и другие исследователи стремятся изучить: возможно, Кирпич более растянут — менее компактен, — чем когда-то думали ученые. Или, может быть, он просто слишком молод, и дни его звездообразования еще впереди.

По словам Гинзбурга и Баттерфилд, это вопросы, на которые Уэбб может продолжать помогать исследователям отвечать.