В Млечном Пути обнаружена одна из самых больших структур, которые когда-либо видели

Примерно 13,8 миллиарда лет назад наша Вселенная родилась в результате мощного взрыва, породившего первые субатомные частицы. С тех пор действуют  законы физики в том виде, в каком мы их знаем.

Примерно 370 000 лет спустя сформировался водород – строительный блок звезд, которые соединяют водород и гелий в своих недрах, создавая все более тяжелые элементы. Хотя водород остается наиболее распространенным элементом во Вселенной, обнаружить отдельные облака газообразного водорода в межзвездной среде (ISM) сложно.

Международная группа под руководством астрономов из Института астрономии Макса Планка (MPIA) недавно заметила массивную нить атомарного водорода в нашей галактике. Эта структура, названная «Мэгги», расположена примерно в 55 000 световых лет от Земли (по другую сторону Млечного Пути) и является одной из самых длинных структур, когда-либо наблюдавшихся в нашей галактике.

Вверху: участок Млечного Пути, измеренный спутником ESA Gaia. Прямоугольник отмечает расположение нити “Мэгги” и изображение распределения атомарного водорода в условных цветах (внизу), красная линия указывает нить “Мэгги”.

Исследование, описывающее результаты работы,  недавно было опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics. В рамках проекта с использованием радиотарелок сантиметрового диапазона VLA изучаются формирование молекулярных облаков, преобразование атомарного водорода в молекулярный, магнитное поле галактики и другие проблемы, связанные с межзвёздным интервалом и звездообразованием.

Конечная цель ученых – определить, как два наиболее распространенных изотопа водорода сходятся, чтобы создать плотные облака, которые поднимаются к новым звездам. Изотопы включают атомарный водород (H), состоящий из одного протона, одного электрона, но без нейтронов, и молекулярный водород (H2) – или дейтерий – состоит из одного протона, одного нейтрона и одного электрона.

Только последние конденсируются в относительно компактные облака, в которых образуются  области, где в конечном итоге появляются новые звезды.

Процесс превращения атомарного водорода в молекулярный водород до сих пор в значительной степени неизвестен, что сделало эту необычайно длинную нить  особенно захватывающей находкой.

В то время как самые большие из известных облаков молекулярного газа обычно имеют длину около 800 световых лет, Мэгги имеет длину 3900 световых лет и ширину 130 световых лет.

«Местоположение этой нити способствовало этому успеху. Мы пока точно не знаем, как она попала туда. Но нить простирается примерно на 1600 световых лет ниже плоскости Млечного Пути. Наблюдения также позволили нам определить скорость движения газообразного водорода. Это позволило нам показать, что скорости вдоль нити практически не отличаются», – объяснил  Джонас Сайед, аспирант MPIA и первый автор статьи.

«Наблюдения также позволили нам определить скорость газообразного водорода, – сказал Хенрик Бойтер, глава THOR и соавтор исследования. – Это позволило нам показать, что скорости вдоль нити практически не отличаются».

Из этого исследователи пришли к выводу, что Мэгги представляет собой целостную структуру. Эти результаты подтвердили наблюдения, сделанные годом ранее Хуаном Д. Солером, астрофизиком Венского университета.

Наблюдая  за нитью, он назвал ее в честь самой длинной реки в его родной Колумбии: Рио Магдалена (на английском языке: Маргарет, или «Мэгги»). В то время как Мэгги была узнаваема в более ранней оценке данных THOR Солером, только текущее исследование вне всяких сомнений доказывает, что это связная структура.

«Однако многие вопросы остаются без ответа, – добавил Сайед. – Дополнительные данные, которые, как мы надеемся, дадут нам больше информации о доле молекулярного газа, уже ждут своего анализа».

06.01.2022

Елена Краснова

Источник