новости космоса
1832 19
21 февраля 2021 12:32:24

Холодные пылевые ядра в центральной молекулярной зоне Млечного пути

Центральная молекулярная зона (ЦМЗ) Млечного пути составляет в диаметре примерно 1600 световых лет (для сравнения, Солнце находится на расстоянии 26 600 световых лет от центра Галактики) и включает обширный комплекс молекулярных облаков, содержащий молекулярный газ в количестве примерно 60 миллионов масс Солнца. Газ в этих облаках находится при более жестких физических условиях, чем где-либо еще в Галактике, и имеет повышенную плотность и температуру, более высокое давление, пронизывается мощными магнитными полями, космическими лучами, ультрафиолетовым и рентгеновским излучением, а также демонстрирует развитую турбулентность. Поэтому ЦМЗ представляет собой уникальную «лабораторию» для изучения звездообразования. Однако ученые до сих пор не могут понять, почему скорость формирования новых звезд в ЦМЗ Млечного пути на самом деле оказывается намного ниже ожидаемой, составляя всего лишь около одной десятой массы Солнца в год.

Области, в которых рождаются звезды, являются самыми плотными зонами гигантских молекулярных облаков и носят название «сгустков». Характерные размеры сгустков составляют от 1 до 10 световых лет. Эти сгустки, в свою очередь, фрагментируются на гравитационно связанные между собой «ядра», характерные размеры которых примерно в 10 раз меньше; из этих ядер затем могут формироваться индивидуальные звездные системы.

В новом исследовании астрономы под руководством Г. Перри Хэтчфилда (H. Perry Hatchfield) из Университета Коннектикута, США, представили результаты обширного обзора областей газа высокой плотности, находящихся в ЦМЗ Млечного пути.

Данный обзор стал результатом 550-часовой наблюдательной кампании под названием Submillimeter Array и позволил составить каталог компактных ядер в этой области. В ходе исследования было однозначно идентифицировано 285 отдельных ядер; еще 531 ядро было идентифицировано учеными с меньшей надежностью. Сделав ряд предположений о массах, температурах и других свойствах этих ядер, исследователи смогли оценить скорость звездообразования в ЦМЗ Млечного пути, которая составила от 0,08 до 2,2 масс Солнца в год, что сравнимо со средней скоростью звездообразования по Галактике. Этот результат еще раз подтверждает удивительно низкую скорость формирования звезд в ЦМЗ Млечного пути, по сравнению с ожидаемой, и является важным шагом на пути к более глубокому пониманию формирования звезд в экстремальных условиях, таких как условия центра Галактики или ранней Вселенной, отметили авторы.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Supplement Series.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
Astroban7 · 21-02-2021

/// Однако ученые до сих пор не могут понять, почему скорость формирования новых звезд в ЦМЗ Млечного пути на самом деле оказывается намного ниже ожидаемой///
.
На этом снимке наблюдается молекулярный газ, пыл и прочие мелкие объекты, но только не звезды. Это обычная расформированная планетная система, расположенная ближе к нашей системе, чем другие. /ятд/

2
JamesWebb45 · 21-02-2021

Astroban, масштаб не тот, чтобы можно было разглядеть звёзды. Ведь тут показан участок огромного размера. Почти все звёзды на небе, которые мы можем видеть невооружённым глазом, укладываются в это расстояние. Есть звёзды, которые находятся значительно дальше, но их всё равно видно, но их единицы.
Только размер белой области возле Srg A* приблизительно 40 св. лет. Там десятки тысяч звёзд.

3
Astroban7 · 21-02-2021

///Там десятки тысяч звёзд///
.
"Дурят нашего брата, ох дурят!". JamesWebb, не дайте себя обмануть!

4
JamesWebb45 · 21-02-2021

Astroban, если в пределах одного парсека вокруг Srg A* из известно 6000, то сколько их должно быть в пределах 40 св. лет?

5
Bechmet67 · 21-02-2021

Вывод здесь очень простой.гравитация не всесильна и вторична, а звёзд там может и не быть в принципе

6
Astroban7 · 21-02-2021

JamesWebb, забудьте про т/н расстоянии, как св.годы и парсеки. Любое мощное излучение не в состоянии проходит такие расстоянии. Они проходя максимум несколько сотни млрд.км затеряются, вернее превратятся в межзвездную, микроволновую фоновую энергию. /ятд/

7
Teddy37 · 21-02-2021

Речь о " high column density gas (N(H2) ≥ 10^23 cm−2) of the innermost 500 pc of the Galaxy".
Что-то не разжевывается. Придумали колоночную плотность газа (видимо по лучу зрения) на протяжении 500 парсек.
Как это перевести на человеческий язык? Как оценить сколько молекул водорода в кубическом сантиметре?
500 пк = 1.5 10^21 см. Значит очень грубо где то 100 000 молекул на см^3.
Вот уж очень плотно :)

8
viktorchibis45 · 22-02-2021

Загадка, однако. Что-то у них не сходится. (Это раз).
Но меня по-прежнему волнует другой вопрос. Почему в межгалактических филаментах газ ионизирован и думать не думает собираться в молекулы, а в Центральной зоне галактик, где газ находится «в более жестких физических условиях, имеет повышенную плотность и температуру, более высокое давление, пронизывается мощными магнитными полями, космическими лучами, ультрафиолетовым и рентгеновским излучением, а также демонстрирует развитую турбулентность», газ находится в молекулярном состоянии? (Это два).
Как-то всё шиворот-навыворот получается.

9
Leonid3143 · 22-02-2021

viktorchibis, может анализ таблички поможет :-) Зависимость длины [метр] свободного пробега молекул водорода от концентрации [шт/метр кубический]
Напомню число Авагадро -- 6,022045E+23 шт/грамм-моль
.
шт /м^3 Пробег м
2,5E-01 1,74E+10
1,0E+00 4,35E+09
1,0E+01 4,35E+08
1,0E+02 4,35E+07
1,0E+03 4,35E+06
1,0E+04 4,35E+05
1,0E+05 4,35E+04
1,0E+06 4,35E+03
1,0E+07 4,35E+02
1,0E+08 4,35E+01
1,0E+09 4,35E+00
1,0E+10 4,35E-01
1,0E+11 4,35E-02
1,0E+12 4,35E-03

10
viktorchibis45 · 22-02-2021

Leonid, пардонте’с. У меня, собственно говоря, в этом и вопрос – откуда в таких «жестких» условиях берутся МОЛЕКУЛЫ водорода? Почему «мощные магнитные поля, космические лучи, ультрафиолетовое и рентгеновское излучение» не выбивает из них электроны и не превращает всё в плазму? Как в филаментах?

11
Leonid3143 · 22-02-2021

viktorchibis, поэтому и привёл табличку! Чем выше плотность газа, тем короче путь от столкновения до столкновения, а именно при столкновениях частиц газа часть их кинетической энергии теряется в виде теплового излучения, и газ охлаждается. Это означает чем плотнее газ, тем быстрее он теряет тепло и здесь уже надо не на пальцах сравнивать поглощённую и .излучаемую энергию, иначе получится ошибочное суждение, как у меня вышло с телом в реликтовом фоне :-))
Не лишне напомнить, что излучаемая энергия пропорциональна ЧЕТВЁРТОЙ степени температуры.

12
viktorchibis45 · 22-02-2021

Да, согласен, математика – это лучший верификатор физических моделей. Экспериментальный результат и тот гораздо легче может подтвердить неправильную модель, а математика скажет, что нет, этого не может быть. Сам много строил таких физических моделей, что по физическим законам вроде всё правильно, и данные экспериментов вроде показывают такой же качественный результат. А начинаешь считать – ан нет, не сходится.
Но в данном случае, я всё-таки буксую на уровне физики. После рекомбинации весь газ был атомарным. Более плотные области газа скучковались, зажглись звезды. За тридевять земель от этих звёзд, в филаментах, газ излучением этих звезд ионизировался. А под носом у этих же самых звезд, газ остаётся нейтральным-атомарным, да ещё и объединяется в молекулы. Не помню, кто-то здесь написал, типа, - эти облака для излучения звезд не прозрачны. Пожалуй, это единственное логичное объяснение. Но так ли это?

13
Teddy37 · 23-02-2021

Температура применима только к ансамблю частиц. При рассмотрении пары частиц она просто неуместна.

14
Teddy37 · 23-02-2021

Там идут процессы рекомбинации атомов в молекулы и диссоциации молекул на атомы. Создается некая равновесная концентрация молекул водорода. Обнаружено спектроскопическое количество молекул. То есть там вовсе не весь водород молекулярный и нейтральный, а его следы, которые возможно определить спектральными методами.

15
viktorchibis45 · 23-02-2021

Тоже вариант – динамического равновесия с учетом плотности и др. параметров.

16
Teddy37 · 23-02-2021

"За тридевять земель от этих звёзд, в филаментах, газ излучением этих звезд ионизировался." Семён Семёныч!
Уже установлено (это не мое мнение), что высокие и сверхвысокие температуры - следствие разгона заряженных частиц в пересоединениях магнитных полей. Что в ионосфере планет, что в короне Солнца, что в межзвездной среде, что в межгалактической.
*
В филаментах есть направленные магнитные поля. Происхождение этих полей неясно. Теоретики гравитационщики тянут их от реликтовых времен, как последствия своих завиральных темных теорий. Есть гипотеза о рождении межгалактических магнитных полей джетами СМЧД. Третья гипотеза - порождение электрон-позитронными парами, рождающимися в результате столкновения гамма квантов (которые в совокупности образуют диффузное электромагнитное поле, известное как внегалактический фоновый свет (Extragalactic Background Light, EBL)). Четвертая гипотеза (last but not list) порождение магнитного поля межгалактическими токами (плазменная теория космогонии Альфвена).
Тут ещё поле непаханное для науки, но вместе с тем, очень плодотворное на последствия.

17
Teddy37 · 23-02-2021

Семён Семёныч:
www.youtube.com/watch?v=4laH4zZgYvA

18
Leonid3143 · 23-02-2021

"..Тоже вариант – динамического равновесия.." (с)viktorchibis
Именно к этому решению я вас и подталкивал, но пришёл Teddy и подсказал :-))

19
viktorchibis45 · 23-02-2021

Спасибо, коллеги.
Одним вопросом стало меньше.
Появились другие.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2021. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!