• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Kalla dammkärnor i den centrala zonen av Vintergatan

    En trefärgad bild av Vintergatans centrala molekylära zon i tät molekylär gas (röd), långt infraröd (grön), och nära infraröd (blå); större regioner är märkta. Astronomer har tagit fram en ny katalog över de tätaste, stjärnbildande kärnor över hela regionen. Kredit:Battersby et al. 2020

    Vintergatans centrala molekylära zon (CMZ) spänner över de innersta 1600 ljusåren av galaxen (som jämförelse, solen är 26, 600 ljusår bort från det galaktiska centrumet) och inkluderar ett stort komplex av molekylära moln som innehåller cirka sextio miljoner solmassor av molekylär gas. Gasen i dessa moln existerar under mer extrema fysiska förhållanden än någon annanstans i galaxen i genomsnitt, med högre densiteter och temperaturer, mer intensiv press, magnetiska fält, och turbulens, och högre mängder av kosmisk strålning och ultraviolett och röntgenstrålning. CMZ är därför ett unikt laboratorium för att studera stjärnbildning:inte bara är dessa förhållanden sällan observerade i resten av Vintergatan, de verkar likna förhållandena i extremt lysande stjärnbildande galaxer i det tidiga universum och ger en indirekt inblick i att förstå den kosmiska historien om stjärnbildning som annars inte är möjlig för närvarande. Men det finns ett pussel:stjärnbildningshastigheten i CMZ är mycket lägre än man skulle förvänta sig, knappt en tiondel av en solmassa per år.

    Stjärnornas födelseplatser anses vara de tätaste områdena i gigantiska molekylära moln (GMC), kallas "klumpar, ' vars karakteristiska storlekar är ett till 10 ljusår. Dessa klumpar fragmenteras ytterligare till gravitationsmässigt bundna "kärnor" vars karakteristiska storlekar är ungefär tio gånger mindre; individuella stjärnsystem kan sedan bildas från kärnorna. Naturen hos övergångarna mellan dessa evolutionära stadier kräver stora undersökningar av både stjärnbildande och icke-stjärnbildande strukturer över det hierarkiska kontinuumet av relevanta skalor och fysiska förhållanden. CfA-astronomerna Cara Battersby, Eric Keto, Daniel Callanan, Nimesh Patel, Qizhou Zhang, och Volker Tolls och deras kollegor har släppt CMZoom-undersökningen, en komplett och opartisk karta över gasen med hög densitet i regionen. Högdensitetsregioner kvantifieras av mängden molekylär vätgas längs deras siktlinjer och kännetecknas av att de har så mycket damm att det synliga ljuset blockeras helt.

    Undersökningen var resultatet av en stor, 550-timmars Submillimeter Array-program och resulterade i nya kataloger över de kompakta kärnorna i regionen. Det finns 285 separata kärnor som otvetydigt upptäcktes; ytterligare 531 har mer preliminära identifikationer. Kärnorna i CMZ, som på andra ställen, är potentiella platser för framtida stjärnhopar, men ljusa förgrunds- och bakgrundsemissioner mot det galaktiska centrumet gör det svårt att bestämma dessa kärnmas massor exakt, lämnar denna kritiska prediktor för stjärnbildning mycket osäker (emissionen är också en av anledningarna till att denna katalog var så utmanande att förbereda). Astronomerna kunde ändå uppskatta den maximala stjärnbildningspotentialen för kärnorna i sin katalog genom att göra allmänna men realistiska antaganden om kärnornas massor, temperaturer, och andra fastigheter. De hittar en maximal potentiell stjärnbildningshastighet på mellan 0,08-2,2 solmassor per år, kanske till och med lika mycket som den nuvarande genomsnittliga stjärnbildningshastigheten i hela galaxen. Resultatet belyser den förbryllande svagheten hos nuvarande stjärnbildning i CMZ. Undersökningen, genom att katalogisera alla kärnor för studier, är ett ytterligare steg mot att förstå stjärnbildning i de extrema miljöer som finns i CMZ och det tidiga universum.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com