Nigdy nie widzieliśmy tak serca Drogi Mlecznej. Absolutny rekord w historii astronomii
Astronomowie uchwycili tajemniczy i niezwykły region naszej Drogi Mlecznej na nowym, zachwycającym zdjęciu, ukazując złożoną sieć włókien gazu kosmicznego z niespotykaną dotąd szczegółowością.
Ten bogaty zbiór danych, uzyskany za pomocą Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) pozwoli astronomom zbadać życie gwiazd w najbardziej ekstremalnym regionie naszej galaktyki, tuż obok supermasywnej czarnej dziury w jej centrum.
To miejsce ekstremów, niewidoczne dla naszych oczu, a teraz ujawniające się w niezwykłych szczegółach – mówi Ashley Barnes, astronom z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Niemczech, członek zespołu, który uzyskał nowe dane.
Obserwacje te zapewniają unikalny obraz zimnego gazu - surowca, z którego powstają gwiazdy w tzw. Centralnej Strefie Molekularnej (CMZ) naszej galaktyki. To pierwszy raz, kiedy zimny gaz w całym tym regionie został zbadany z tak dużą szczegółowością.
Dom dla najmasywniejszych gwiazd
Obszar widoczny na nowym zdjęciu rozciąga się na ponad 650 lat świetlnych. Kryje gęste obłoki gazu i pyłu, otaczające supermasywną czarną dziurę w centrum naszej galaktyki. To jedyne jądro galaktyki wystarczająco blisko Ziemi, abyśmy mogli je badać z tak dużą dokładnością – mówi Barnes. Zbiór danych ukazuje strefę CMZ jak nigdy dotąd, od struktur gazowych o średnicy kilkudziesięciu lat świetlnych, aż po małe obłoki gazu wokół pojedynczych gwiazd.
ACES. Wstawka przedstawia obraz z ACES, na którym różne cząsteczki są wyświetlane w różnych kolorach. Cały obraz – największy, jaki kiedykolwiek wykonano za pomocą ALMA – ma długość równą trzem Księżycom w pełni obok siebie na niebie. Fot. ESA
Gaz, który zbadano w szczególności, to zimny gaz molekularny. Badanie pozwala na zgłębienie skomplikowanej chemii CMZ, wykrywając dziesiątki różnych cząsteczek, od prostych, takich jak tlenek krzemu, po bardziej złożone związki organiczne, takie jak metanol, aceton czy etanol.
Zimny gaz molekularny przepływa wzdłuż włókien, zasilając skupiska materii, z których mogą wyrastać gwiazdy. Na obrzeżach Drogi Mlecznej wiemy, jak przebiega ten proces, ale w regionie centralnym zdarzenia są znacznie bardziej ekstremalne.
Więcej na Spider's Web:
CMZ jest domem dla jednych z najmasywniejszych gwiazd znanych w naszej galaktyce, z których wiele żyje szybko i umiera młodo, kończąc swoje życie w potężnych eksplozjach supernowych, a nawet hipernowych – mówi kierownik ACES Steve Longmore, profesor astrofizyki na Uniwersytecie Johna Mooresa w Liverpoolu w Wielkiej Brytanii. Dzięki ACES astronomowie mają nadzieję lepiej zrozumieć, jak te zjawiska wpływają na narodziny gwiazd i czy nasze teorie dotyczące formowania się gwiazd sprawdzają się w ekstremalnych warunkach.
Badając, jak rodzą się gwiazdy w strefie CMZ, możemy również uzyskać wyraźniejszy obraz tego, jak galaktyki rosły i ewoluowały – dodaje Longmore. Uważamy, że region ten ma wiele cech wspólnych z galaktykami z wczesnego Wszechświata, gdzie gwiazdy powstawały w chaotycznych, ekstremalnych środowiskach.
VISTA należącego do ESO. Rzeczywista gęstość gwiazd w CMZ jest znacznie wyższa niż pokazano tutaj, gdzie zdecydowano się uwypuklić szczegóły obłoku molekularnego. Zdjęcie: ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)/S. Longmore i in. Tło: ESO/D. Minniti i in.
Zaskoczeni złożonością i bogactwem
Aby zebrać ten nowy zestaw danych, astronomowie wykorzystali teleskop ALMA, należący do ESO i partnerów na chilijskiej pustyni Atakama. W rzeczywistości jest to pierwszy raz, kiedy tak duży obszar został zeskanowany tym instrumentem, co czyni go największym obrazem ALMA w historii.
Widziana na niebie mozaika, uzyskana poprzez zszycie wielu pojedynczych obserwacji niczym układanki, ma długość trzech Księżyców w pełni obok siebie.
Spodziewaliśmy się wysokiego poziomu szczegółowości podczas projektowania przeglądu, ale byliśmy szczerze zaskoczeni złożonością i bogactwem ujawnionym w ostatecznej mozaice – mówi Katharina Immer, astronomka ALMA w ESO, która również bierze udział w projekcie. Dane zaprezentowano w pięciu artykułach zaakceptowanych do publikacji w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, a szósty jest w końcowej fazie recenzji .
Nadchodząca aktualizacja szerokopasmowej czułości ALMA, wraz z Ekstremalnie Dużym Teleskopem ESO, wkrótce pozwolą nam zajrzeć jeszcze głębiej w ten region - rozróżniając drobniejsze struktury, śledząc bardziej złożoną chemię i badając wzajemne oddziaływanie gwiazd, gazu i czarnych dziur z niespotykaną dotąd dokładnością. Pod wieloma względami to dopiero początek – mówi Barnes.
