Инструмент ALMA обнаружил шаровое звездное протоскопление

По словам ученых, шаровое протоскопление — это как яйцо динозавра, который вот–вот вылупится

Шаровые звездные скопления — ослепительные агломерации миллионов древних звезд — одни из самых старых объектов во Вселенной. И хотя, огромное их количество находится внутри или около галактик, обнаружить только что появившееся скопление пока не представлялось возможным, как и установить условия необходимые для их образования. До сегодняшнего дня.

Астрономы используя Атакамскую Большую Миллиметровую /субмиллиметровую Решётку (ALMA) обнаружили, возможно, первый пример еще не рожденного шарового скопления: невероятно массивное, сверх плотное, но пока еще беззвездное облако молекулярного газа.

"Возможно, мы являемся свидетелями одного из самых древних и экстремальных видов звездного образования в космосе", сказал проффесор Келси Джонсон (Kelsey Johnson), астроном Университета Вирджинии в Шарлоттсвилле и ведущий автор работы, принятой к публикации в Astrophysical Journal. "Этот знаменательный объект выглядит так, словно его вырвали прямо из ранней Вселенной. Открыть что–то, что имеет все характеристики шарового скопления, но пока еще не начало образовывать звезды, это как найти яйцо динозавра, который вот–вот вылупится"

Пару взаимодействующих галактик под названием "Антенны", в видимом свете на снимке телескопа Хаббл (верхнее изображение), изучили при помощи инструмента ALMA, обнаружив обширные облака молекулярного газа (центральное изображение). Одно из облаков (нижнее изображение) невероятно плотное и массивное, и пока еще, явно без звезд, что возможно, является первым примером еще не сформированного шарового скопления. Credit: NASA/ESA Hubble, B. Whitmore (STScI); K. Johnson, U.Va.; ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); B. Saxton (NRAO/AUI/NSF).

 

Этот объект, которому астрономы шутя дали имя "Фейерверк". расположен приблизительно в 50 млн световых лет от Земли, уютно устроившись внутри знаменитой пары галактик (NGC 4038 и NGC 4039), известных под названием "Антенны". Силы, генерируемые их продолжающимся по сей день слиянием, запускают процесс звездообразования на невиданом масштабе, в основном внутри плотных облаков.

Что делает Фейерверк особым, так это его огромная масса, относительно небольшой размер и явное отсутствие звезд.
Все другие шаровые скопления, известные астрономам уже заполняются звездами. Тепло и излучение от этих звезд успели изменить окружающую среду, уничтожив любые доказательства о раннем, более холодном этапе.

Изображение ALMA плотных облаков молекулярного газа в галактиках "Антенны". Круглый желтый обьект около центра может быть первым, когда–либо обнаруженным примером шарового прото–скопления. Он окружен гигантским молекулярным облаком. Credit: K. Johnson, U.Va.; ALMA (NRAO/ESO/NAOJ).

 

При помощи ALMA астрономы смогли найти и детально изучить этот объект, еще до того, как звезды навсегда изменят его уникальные характеристики. Это позволило ученым впервые взглянуть на условия, которые могли привести к образованию многих, если не всех, шаровых скоплений.

"До сегодняшнего дня, подобные скопления наблюдались только после начала звездообразования", говорит Джонсон. "Это означает, что рассадник уже был потревожен. Чтобы понять как образуется скопление, необходимо увидеть его истоки"

Большинство из шаровых скоплений появилось во время настоящего "бейби бума" около 12 млрд лет назад, во времена образования первых галактик. Каждое из скоплений содержит ни много ни мало — миллион плотно упакованных звезд "второго поколения" — звезд с очевидно низкой концентрацией тяжелых металлов, указывающих на то, что они образовались на раннем этапе жизни Вселенной. В нашем с вами Млечном Пути известно о существовании по меньшей мере 150–ти подобных скоплений, хотя их может быть и больше.

По всей Вселенной, звездные скопления различных размеров все еще образуются и в наши дни. Вполне возможно, хотя и маловероятно, что самые большие и плотные из них превратятся в шаровые.

"Выживаемость у молодых массивных звездных скоплений очень низкая — около 1%", сказал Джонсон. "Различные внешние и внутренние силы растаскивают эти обьекты друг от друга, либо образуя открытые скопления как Плеяды, либо полностью разьединяют, превращая их в часть галактического гало."

Тем не менее, астрономы верят, что объект, который они наблюдали при помощи ALMA, с массой в 50 млн солнечных, достаточно плотен и у него есть шансы стать одним из счастливчиков.

Анимация данных полученных ALMA. Credit: K. Johnson, U.Va.; ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)

Шаровые скопления проходят через начальный, беззвездный этап очень быстро — примерно за 1 млн лет. Это значит, что объект, открытый ALMA переживает, совершенно особую фазу своей жизни, предоставляя астрономам отличную возможность изучить один из главных компонентов ранней Вселенной.

Данные ALMA также указывают на то, что облако Фейерверк, находится под огромным давлением — в 10 000 раз сильнее, чем обычное межзвездное давление. Это подтверждает предыдущие теории о том, что высокое давление необходимо для образования шарового скопления.

Изучая Антенны, Джонсон с коллегами заметили, слабый выброс молекул угарного газа (СО), что и позволило им запечатлеть и описать отдельные облака пыли и газа. Отсутствие хоть какого–то значимого теплого выброса — а нагреть газ могут только соседние звезды, подтверждает что объект все еще находится в первоначальной стадии.

Дальнейшее изучение при помощи ALMA может обнаружить другие примеры супер протоскоплений в галактиках Антенны и других взаимодействующих галактиках, проливая свет на происхождение этих древних объектов и той роли, которую они играют в эволюции галактик.

  • avatar
  • .
  • +24

0 комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.