Астрономи знайшли спосіб побудувати карту зіркових «ясел» у галактиці Вир

Опубліковано перші результати огляду галактики Вир на наявність специфічних сполук, що вказують на присутність щільних хмар газу. На основі цих даних вчені проведуть перші глибокі дослідження умов формування зірок в іншій галактиці. Щоб оцінити загальний розподіл молекул у тому чи іншому регіоні космосу, вчені часто використовують показник CO. На жаль, як показали дослідження, він не підходить для пошуку щільних областей зіркоутворення.

Замість нього астрономи почали шукати синильну кислоту (HCN), але й тут виникли сумніви щодо її ефективності як індикатора щільних газових хмар. Слідом вибір упав на N₂H+, яке вдалося засікти в кількох молекулярних хмарах Чумацького Шляху.

Річ у тому, що в присутності CO з’єднання N₂H+ розпадається, але місця зіркоутворення, як правило, найхолодніші в космосі. У таких умовах оксид вуглецю замерзає, а от N₂ H+ продовжує залишатися у вихідній формі. І все-таки через щільність цих хмар його випромінювання надзвичайно слабке — слабше за синильну кислоту, тому пошук N₂ H+ за межами нашої Галактики обмежується невеликими областями окремих галактик.

Тим цікавішою є нова робота, в якій астрономам з Інституту астрономії Макса Планка та Боннського університету (Німеччина) вдалося побудувати карту розподілу N₂H+ у всій центральній області галактики Вир. Дані збирали за допомогою радіотелескопа NOEMA. Результати опубліковані в журналі Astronomy & Astrophysics.

Галактика Вир, або M51 — масивна спіральна галактика, розташована в 8,52 мегапарсека від нас (27,8 мільйона світлових років). Для порівняння: Андромеда знаходиться у 0,778 мегапарсека.

Автори нового дослідження порівняли співвідношення N₂H+, HCN та CO у різних галузях Вир. У спіральних рукавах інтенсивність випромінювання N₂H+ та синильної кислоти посилюється і зростає одночасно, тобто обидва параметри — добрі індикатори густини газу в таких областях, чого не скажеш про центральний регіон галактики.

У центральній області яскравість HCN помітно розходиться з N₂H+, тобто якісь там впливають на HCN, але не зачіпають N₂H+. Вчені припустили, що причиною може бути близькість до активного галактичного ядра галактики.

Виходить, N₂H+ дійсно найкращий індикатор наявності щільних хмар газу, в яких зазвичай протікає зіркоутворення. На жаль, як показала нова робота, випромінювання N₂H+ в середньому в п’ять разів слабше випромінювання синильної кислоти і приблизно в 80 слабше випромінювання CO. Отже, для створення таких карток N₂H+ потрібно значно більш тривалі спостереження.

«Спектральні лінії різних молекул дозволяють нам зробити точні висновки про фізичні властивості газу, наприклад, про його щільність. Це, своєю чергою, дає можливість детально дослідити, які міжзоряного простору сприяють звездообразованию всередині галактик. У нас вперше є можливість дослідити таким чином великі області галактик, причому з більш високим дозволом, ніж будь-коли, — настільки, що ми можемо розглянути окремі регіони зіркоутворення», — прокоментував дослідження один із керівників програми професор Франк Бігіель (Frank Bigiel).