Зоряні розплідники далеких галактик École normale supérieure de Lyon

Зоряні розплідники далеких галактик

розплідники

Міжнародна команда під керівництвом UNIGE, в якій бере участь Ліонський центр астрофізичних досліджень (CRAL), виявила, що властивості молекулярних хмар і кількість зірок, які вони виробляють, відрізняються в далеких галактиках і в галактиках.

Прес-реліз Женевського університету від 16 вересня 2019 року.

Зоряні скупчення утворюються в результаті конденсації молекулярних хмар, колекцій холодних, щільних газів, знайдених у всіх галактиках. Фізичні властивості цих хмар у нашій галактиці або в сусідніх галактиках відомі давно. Але чи однакові вони в віддалених галактиках, розташованих понад 8 мільярдів світлових років? Завдяки безпрецедентному дозволу в далекій галактиці міжнародна команда, очолювана Женевським університетом (UNIGE), вперше змогла виявити молекулярні хмари в Чумацькому Шляху. Його спостереження, опубліковані в журналі Nature Astronomy, показують, що ці хмари мають більшу масу, щільність і внутрішню турбулентність, ніж у сусідніх галактиках, і дають набагато більше зірок. Астрономи пояснюють ці відмінності навколишнім міжзоряним умовам у віддалених галактиках, занадто екстремальних для виживання молекулярних хмар, характерних для сусідніх галактик.

Молекулярні хмари складаються з щільного, холодного молекулярного газоподібного водню, який крутиться із надзвуковою швидкістю, викликаючи коливання щільності, які конденсуються і утворюють зірки. У сусідніх галактиках, таких як Чумацький Шлях, молекулярна хмара виробляє від 1 000 до 1 000 000 зірок. Однак у віддалених галактиках, розташованих понад 8 мільярдів світлових років, астрономи спостерігають гігантські скупчення, що містять в 100 разів більше зірок. Чому така різниця ?

Неперевершене спостереження завдяки космічній лупі

Щоб відповісти на це питання, астрономи змогли скористатися природним телескопом - явищем гравітаційної лінзи - разом із використанням ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimiter Array) - інтерферометра 50-міліметрових радіоантен, які реконструюють ціле зображення миттєво. "Гравітаційні лінзи - це природний телескоп, який виробляє ефект збільшувального скла завдяки суміщенню масивного об’єкта між спостерігачем і віддаленим об’єктом", - пояснює Мірослава Десоже, дослідник кафедри астрономії факультету наук UNIGE і перший автор дослідження. Завдяки цьому ефекту ми отримуємо масштаби на частинах далеких галактик, які ми можемо потім вивчити з безпрецедентною роздільною здатністю 90 світлових років! "АЛМА тим часом вимірює рівень окису вуглецю, який служить індикатором молекулярного газоподібного водню, який становить холодну хмару.

Ця роздільна здатність дозволила охарактеризувати окремі хмари у далекій галактиці на прізвисько Космічна змія, що знаходиться за 8 мільярдів світлових років від нас. "Це перший випадок, коли ми можемо диференціювати молекулярні хмари один від одного", - захоплюється Даніель Шерер, професор кафедри астрономії факультету наук UNIGE. Таким чином, астрономи порівняли масу, розмір, щільність та внутрішню турбулентність між молекулярними хмарами галактик поблизу та далеко. "Ми думали, що хмари мають однакові властивості, незалежно від погоди та галактик, продовжує женевський дослідник, але наші спостереження показали протилежне!"

Молекулярні хмари, стійкі до екстремальних умов

Міжнародна команда також виявила, що рівень зіркоутворюючої ефективності молекулярних хмар Космічної Змії є особливо високим, чому сприяє велика внутрішня турбулентність хмар. “У сусідніх галактиках хмара утворює близько 5% своєї маси в зірках. У віддалених галактиках цей показник піднімається до 30% », зазначає Даніель Шерер.

Тепер астрономи вивчатимуть інші далекі галактики, щоб підтвердити свої спостереження за Космічною Змією. "Ми також розширимо роздільну здатність ще більше, скориставшись унікальною роботою інтерферометра ALMA, і більш детально дослідимо здатність молекулярних хмар, що спостерігаються у віддалених галактиках, утворювати зірки так ефективно", - підсумовує Мірослава Десо.

Джерело: Молекулярні хмари в Космічній Змії нормальної зіркоутворюючої галактики 8 мільярдів років тому. Мірослава Дессаж-Завадський, Йохан Річард, Франсуаза Комбс, Даніель Шерер, Віфу Руйопакарн, Люсіо Майєр, Антоніо Кава, Фредерік Бун, Ейічі Егамі, Жан-Поль Кнайб, Пабло Г. Перес-Гонсалес, Даніель Пфенігер, Тім Д. Роуле, Ромен Тейссьє та Пол П. ван дер Верф. Астрономія природи (2019).