Naukowcy uchwycili środek Drogi Mlecznej w niezwykłych szczegółach
Astronomowie wykorzystali obserwatorium ALMA, aby uchwycić środek Drogi Mlecznej w najmniejszych jak dotąd szczegółach. Pomoże to lepiej poznać życie gwiazd w pobliżu supermasywnej czarnej dziury.
Naukowcy z projektu ACES (ALMA CMZ Exploration Survey) wykorzystali interferometr radiowy ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), aby uchwycić centralny obszar Drogi Mlecznej na najdokładniejszym jak dotąd obrazie. Ukazuje on złożoną sieć struktur przypominających włókna, złożonych z kosmicznego gazu. Ten największy dotychczas obraz ALMA, pozwoli astronomom badać życie gwiazd w najbardziej ekstremalnym regionie naszej galaktyki, w pobliżu supermasywnej czarnej dziury w jej centrum. Badania zostały opublikowane w czasopiśmie „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.
Obserwacje zapewniają wyjątkowy widok na zimny gaz, z którego formują się gwiazdy, wypełniający tak zwaną Centralną Strefę Molekularną (Central Molecular Zone – CMZ) Drogi Mlecznej. To pierwszy raz, kiedy naukowcy zbadali ten materiał w całym regionie z taką szczegółowością.
Obszar uchwycony na nowym obrazie rozciąga się na ponad 650 lat świetlnych. Zawiera gęste chmury gazu i pyłu, otaczające supermasywną czarną dziurę w centrum naszej galaktyki.
„Jądro naszej galaktyki znajduje się wystarczająco blisko Ziemi, abyśmy mogli badać je z taką szczegółowością. Ten nowy zbiór danych ukazuje CMZ jak nigdy wcześniej, od struktur gazowych rozciągających się na dziesiątki lat świetlnych aż po małe obłoki gazu wokół pojedynczych gwiazd” – mówi Ashley Barnes z European Southern Observatory (ESO).
Naukowcy w ramach badania skupili się w szczególności na zimnym gazie molekularnym. Obserwacje ujawniły złożoną chemię Centralnej Strefy Molekularnej, wykrywając dziesiątki różnych cząsteczek, od prostych, jak tlenek krzemu, po bardziej złożone organiczne, jak metanol, aceton czy etanol.
Zimny gaz molekularny porusza się w strukturach przypominających włókna, zasilając skupiska materii, z których mogą powstawać nowe gwiazdy. Badacze wiedzą, jak ten proces przebiega na obrzeżach Drogi Mlecznej wiemy, jednak w regionie centralnym galaktyki panują znacznie bardziej ekstremalne warunki.
„CMZ znajdują się jedne z najbardziej masywnych gwiazd jakie zostały odkryte w naszej galaktyce, z których wiele szybko się rozwija i równie szybko kończy życie w potężnych eksplozjach supernowych, a nawet hipernowych” – twierdzi Steve Longmore z Liverpool John Moores Universit.
Dzięki nowym obserwacjom astronomowie mają nadzieję lepiej zrozumieć, jak ekstremalne warunki centrum galaktyki wpływają na narodziny gwiazd oraz czy dotychczasowe teorie dotyczące ich formowanie się sprawdzają się również w tym środowisku.
„Badając, jak rodzą się gwiazdy w CMZ, możemy również uzyskać wyraźniejszy obraz tego, jak galaktyki rosły i ewoluowały. Wierzymy, że ten region ma wiele wspólnych cech z galaktykami istniejącymi we wczesnym Wszechświecie, gdzie gwiazdy powstawały w chaotycznych, ekstremalnych warunkach” – podkreśla Steve Longmore.
Jak twierdzą astronomowie, był to pierwszy raz, gdy tak duży obszar został zeskanowany przy użyciu instrumentu ALMA. Został on uzyskany poprzez połączenie wielu pojedynczych obserwacji.
„Spodziewaliśmy się wysokiego poziomu szczegółowości podczas projektowania przeglądu, ale byliśmy naprawdę zaskoczeni złożonością i bogactwem ujawnionym w końcowej mozaice” podsumowuje Katharina Immer z z European Southern Observatory.
Emil Gołoś
