Дослідники змогли вперше отримати оптичне зображення області космосу, де відбувається активне зореутворення, з високою роздільною здатністю. Їм вдалося чітко зафіксувати міхур ударної хвилі, утворений зоряним вітром в хмарі газу, а також оцінити ряд фізичних параметрів досліджуваного об’єкта – зоряного скупчення Вестерлунд 2.
Велику частину необхідних для свого дослідження даних учені отримали за допомогою літаючої інфрачервоної обсерваторії SOFIA. Результати їх обробки і вражаючі знімки опубліковані в журналі The Astrophysical Journal. Над статтею працювали співробітники Мерілендського (США), Кельнського (Німеччина) і Лейденського (Нідерланди) університетів, а також Радіоастрономічного інституту Макса Планка (Німеччина).
Для початку команда астрономів під керівництвом Майтреї Тіварі (Maitraiyee Tiwari) вивчала туманність RCW 49 в найширшому діапазоні довжин хвиль – від високоенергетичних гамма-променів до слабкого радіовипромінювання. Щоб зібрати вихідний масив даних вченим потрібні були спостереження з безлічі обсерваторій, включаючи тарілку APEX в пустелі Атакама і космічний телескоп Spitzer. Також використовувався архів апарату Hershel (FIRST), який припинив роботу в 2013 році.
Знімок зоряного скупчення Вестерлунда 2 (Wd2) в декількох діапазонах довжин хвиль (виділені кольорами) із зазначеними на ньому масивними молодими зірками (зірочки). Праворуч – окреслені окремі хмари газу, а також розірвана «бульбашка» (біла часта пунктирна лінія) і внутрішнє кільце пилу (біла рідкісна пунктирна лінія) / © https: //doi.org/10.3847/1538-4357/abf6ce
Але найкорисніші дані астрономи отримали завдяки SOFIA, яка провела прямі спостереження зоряного скупчення Вестерлунд 2 (знаходиться в RCW 49). З цих знімків в різних діапазонах інфрачервоного випромінювання вченим вдалося витягти найбільше інформації. Результатом стало зображення безпрецедентної чіткості, на якому добре видно всі елементи однієї з областей так званих зоряних ясел (місце активного зореутворення). Крім того, команда Тіварі створила тривимірну модель досліджуваного зоряного скупчення і процесів, які в ньому протікають.
Туманність RCW 49 – досить молода, вона знаходиться в Чумацькому Шляху на відстані майже 14 тисяч світлових років від нас і складається з міжзоряного пилу. При радіусі всього близько 350 світлових років в ній міститься понад 2,2 тисячі зірок, велика частина яких утворилася зовсім недавно. Не менш 300 з них, за даними телескопа Spitzer, мають навколо себе газопилові акреційні диски, де може йти формування планетних систем.
Вестерлунд 2, своєю чергою, – зоряне скупчення віком близько двох мільйонів років в межах RCW 49. Предметом вивчення астрономів на цей раз став добре помітний газ, що оточує «бульбашку». Він являє собою головну ударну хвилю зоряного вітру, що випускається молодими масивними зірками. Такі світила викидають в навколишній простір набагато більше речовини, ніж наше Сонце. Відповідно, і вплив на найближчі об’єкти у них радикально сильніший.
На ділі тиск сонячного вітру від декількох великих зірок в Вестерлунд 2 настільки велике, що близько внутрішньої межі утворюються турбулентні завихрення. Це схоже на вируючу воду в киплячому казані, тільки астрономічних масштабів. Завдяки постійному руху іонізованого газу в просторі він нерідко захоплюється гравітацією зароджуючих зірок, що додає їм речовини. Таким чином «бульбашка» Вестерлунда 2 не тільки виглядає вражаюче і дозволяє оцінити склад туманності, а й сприяє більш ефективному зореутворенню.
Уточнюючи будову досліджуваного об’єкта, вчені виявили, що близько мільйона років тому ця бульбашка луснула з одного боку (на заході). Ймовірно, це сталося через втрату енергії речовиною в міру розширення. Однак 200-300 тисяч років тому з’явилася ще одна масивна молода зірка і тепер вона знову розганяє речовину Вестерлунда 2. В результаті потік гарячої плазми, оточений більш холодним іонізованим газом викидається, як джет (але набагато менш потужний, ніж у чорних дір).
SOFIA – унікальна обсерваторія. Це оптичний телескоп-рефлектор з головним дзеркалом діаметром 2,7 метра, розміщений на спеціально підготовленому літаку Boeing 747SP. За його створення відповідали інженери NASA і Німецького аерокосмічного центру (DLR). Встановлені на SOFIA прилади дозволяють проводити спостереження у всіх діапазонах інфрачервоного випромінювання. В ході своїх десятигодинних місій літак піднімається на висоту понад 13 кілометрів, де велика частина атмосферних перешкод вже не грає ролі. Завдяки SOFIA астрономи вже зробили ряд важливих відкриттів, включаючи підтвердження ролі наднових зірок в якості основних джерел космічного пилу в галактиках / © NASA, Jim Ross
Настільки високою деталізацією картини того, що відбувається астрономи зобов’язані високому вмісту іонів вуглецю в «міхурі». Вони добре помітні в далекому інфрачервоному діапазоні, що дозволяє завдяки ефекту Доплера з великою точністю виміряти швидкість руху плазми.
Натхнення: naked-science.ru