Наука

Рождения звезд в соседних галактиках похожи на космический фейерверк: фото

То, что звезды конденсируются из огромных газовых шаров, хорошо известно, как и то, что возмущения от близлежащих объектов могут инициировать этот процесс. Тем не менее, многие детали рождения звезд остаются пока неясными. Мы можем наблюдать звездные ясли даже в нашей Галактике — но видим на снимках только отдельные мгновения процесса, который занимает миллионы лет.

Европейская южная обсерватория объединила мощь своего телескопа (VLT) и Большого миллиметрового / субмиллиметрового массива Атакамы (ALMA) с точкой обзора космического телескопа Хаббл, чтобы исследовать 90 галактик на различных длинах волн с ранее невозможным разрешением. Чтобы создать общую картину звездообразования было исследовано 30 000 туманностей теплого газа с помощью 15 миллионов спектров, и 100 000 областей холодного газа в 90 близлежащих галактиках.

Европейская южная обсерватория (ESO) построила самый мощный телескоп из когда-либо созданных в пустыне Атакама на севере Чили – VLT, который считается одним из самых совершенных оптических инструментов из когда-либо созданных. Он состоит из четырех телескопов, основные зеркала которых имеют диаметр 8,2 метра. Есть также четыре подвижных вспомогательных телескопа диаметром 1,8 метра.

Большие телескопы называются Анту, Куэйен, Мелипал и Епун.

Телескопы могут работать вместе, образуя гигантский интерферометр, который позволяет фильтровать изображения на предмет любых ненужных затемняющих объектов. В результате, астрономы могут видеть детали в 25 раз лучше, чем с помощью отдельных телескопов.

VLT был задействован в обнаружении первого изображения внесолнечной планеты, а также в отслеживании отдельных звезд, движущихся вокруг сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути. Он также наблюдал послесвечение самого дальнего известного гамма-всплеска.

Различные обсерватории позволили команде могла сканировать наших галактических соседей на разных длинах волн, включая видимую, ближнюю инфракрасную и радио, причем каждый диапазон длин волн раскрывал отдельные части наблюдаемых галактик. Их комбинация позволила исследовать различные стадии рождения звезд — от формирования звездных яслей до самого начала звездообразования и окончательного разрушения яслей новорожденными звездами — более подробно, чем это возможно при индивидуальных наблюдениях.

Такое суммирование данных позволило одновременно наблюдать множество процессов звездообразования в самом широком диапазоне местоположений и окружающих сред, в выборке, которая хорошо представляла различные типы галактик и различные фазы эволюции молодых звезд.

Первоначально отбирались изображения VLT, на которых был виден теплый газ, окружающий новорожденные звезды, по которому астрономы устанавливали, где в галактиках происходит звездообразование. Затем они объединялись с изображениями тех же галактик, полученными с помощью ALMA, на частотах, где хорошо видны облака холодного газа. Так удавалось отделить места, где уже начали появляться звезды, от мест, где есть много сырья для создания звезд, но процесс их образования еще не начался. В итоге изображения получались достаточно четкие, чтобы увидеть отдельные облака, звезды и туманности, обозначающие формирование звезд.

Звезды образуются из плотных молекулярных облаков пыли и газа в областях межзвездного пространства, известных как звездные ясли. Одно молекулярное облако, которое в основном содержит атомы водорода, может в тысячи раз превышать массу Солнца. Они совершают турбулентное движение, в результате чего в одних областях облака плотность материи больше, чем в других. При достижении критической плотности в результате этого турбулентного движения начинается процесс уплотнения облака под действием собственной гравитации. Это вызывает его медленный нагрев и расширение наружу, в результате чего такая самоуплотняющаяся область вбирает в себя все больше окружающего газа и пыли. В момент, когда она достигает примерно 1500 миллиардов километров в поперечнике, она становится предзвездным ядром, и начинает процесс превращения в звезду.

Затем, в течение примерно 50 000 лет, она в десять раз, сократится на 92 миллиарда миль в поперечнике, чтобы стать внутренним ядром звезды. Избыточный материал будет при этом выбрасываться к полюсам звезды, и вокруг звезды образуется диск из газа и пыли, образуя протозвезду. Затем эта материя либо включается в звезду, либо изгоняется в более широкий диск, что приведет к образованию планет, лун, комет и астероидов.

Чтобы облегчить восприятие синтетических изображений, полученных путем наложения, изображения с длинами волн, превышающими возможности человеческого глаза, смещались в одни цвета, в то время как изображения, полученные в видимом свете, были представлены другими. Это давало возможность лучше понять, что запускает, ускоряет или сдерживает рождение новых звезд.

Полученные таким образом данные заложат дальнейшую основу для наблюдений с помощью будущего экстремально большого телескопа ESO (ELT), который начнет работать в конце этого десятилетия и позволит еще более детально изучить структуру звездных яслей.

Астрофизики объяснили, откуда во Вселенной уран и золото: их создал неизвестный ранее тип космического взрыва, более мощный, чем слияние нейтронных звезд.

По материлам IFLScience и The Daily Mail

Астрономы открыли самую странную звезду во Вселенной

Вокруг Света