Przejdź do treści

ALMA: Gwiazdy pochodzą z obszarów tak różnorodnych jak same galaktyki

Mapy obłoków molekularnych położonych w 20 różnych galaktykach wykonane z udziałem sieci interferometrycznej ALMA. Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS, S. Dagnello (NRAO)

Na falach milimetrowych wykonano liczne mapy wielu pobliskich galaktyk. Obrazy te są dosyć niezwykłe, ponieważ mają taką samą ostrość i jakość jak zdjęcia optyczne. Było to możliwe dzięki czułej sieci anten ALMA.

Wyniki nowego, głębokiego przeglądu nieba o nazwie PHANGS (ang. Physics at High Angular Resolution in Nearby GalaxieS) zostały zaprezentowane na letnim spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego. Gdy są już pierwsze wyniki naukowe, astronomowie mogą teraz „na poważniej” przyjrzeć się zebranych w jego ramach danym. Wstępna analiza pokazuje, że obłoki molekularne nie są jednolicie rozłożone w całym lokalnym wszechświecie, jak wcześniej dość powszechnie zakładano, a raczej zaludniają różne obszary ukształtowane przez swe galaktyki macierzyste.

Obłoki molekularne to rozległe masy gazu wodorowego leżące w przestrzeni międzygwiazdowej. Gęstość wodoru jest w nich na tyle wysoka, by przy jednocześnie niskiej temperaturze mogły tworzyć się tam cząsteczki wodoru H2 (to odróżnia je od tzw. obszarów HI i HII). Przy odpowiednio dużej gęstości i masie obłoku z czasem zaczyna się on kurczyć i gęstnieć jeszcze bardziej pod wpływem własnego pola grawitacyjnego. Obłok ogrzewa się wówczas, a energia wyzwalana w wyniku jego kontrakcji może stać się na tyle duża, by mogła rozpocząć się reakcja jądrowa proton-proton, w wyniku której – w uproszczeniu – tworzy się hel. W obłoku zaczyna powstawać nowa gwiazda.

Po co jednak naukowcom mapy rozkładu takich obłoków w galaktykach?

Gwiazdy rodzą się w obłokach molekularnych, ale jednocześnie te ciemne, gęste i chłodne kosmiczne chmury pochłaniają światło widzialne, przez co trudno jest je badać za pomocą teleskopów optycznych. Jednak dzięki radioteleskopowi ALMA (Chile) astronomowie byli w stanie odwzorować te gwiezdne żłobki z nie spotykaną dotąd precyzją i szczegółowością, obserwowali 90 pobliskich galaktyk na falach radiowych.

Rezultatem badań jest istny spis demograficzny obłoków molekularnych: w sumie zidentyfikowano ich 40 000, dużo więcej niż kiedykolwiek wcześniej. Przypisano je także bardzo zróżnicowanej między sobą populacji galaktyk. Innymi słowy, tworzą się one – a zarazem i gwiazdy – w bardzo różnych obszarach w obrębie galaktyk.

 

NGC 4535, wspaniała galaktyka spiralna z poprzeczką. Na tym złożonym zdjęciu obłoki molekularne sfotografowane przez radioteleskopy ALMA są przedstawione w kolorze pomarańczowym i czerwonym i nałożone na obraz optyczny z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a.
Na ilustracji: NGC 4535, wspaniała galaktyka spiralna z poprzeczką. Na tym zdjęciu obłoki molekularne sfotografowane przez radioteleskopy ALMA są przedstawione w kolorze pomarańczowym i czerwonym, i nałożone na obraz optyczny z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS, S. Dagnello (NRAO)

 

Obłok molekularny Cepheus B - połączenie zdjęć z teleskopów Chandra i Spitzera

Na zdjęciu: Obłok molekularny Cepheus B - połączenie zdjęć z teleskopów Chandra i Spitzera. Źródło: X-ray: NASA/CXC/PSU/K. Getman et al.; IRL NASA/JPL-Caltech/CfA/J. Wang et al. – NASA Image of the Day

 

Wiemy już, że obłoki molekularme położone w regionach galaktycznych o wysokiej gęstości i w samych ich centrach są gęstsze, bardziej masywne i bardziej turbulentne niż te znaleziona na obrzeżach galaktyk – wyjaśnia Annie Hughes, astronom z Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie w Tuluzie. Właśnie to zrozumienie, w jaki sposób właśnie galaktyki kształtują własną historię powstawania gwiazd (i na odwrót), pomoże zapewne astronomom w udoskonaleniu ich modeli ewolucji galaktyk.


Czytaj więcej:

 

Źródło: Astronomy.com

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
 

Na ilustracji: Mapy obłoków molekularnych położonych w 20 różnych galaktykach wykonane z udziałem sieci interferometrycznej ALMA. Źródło: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/PHANGS, S. Dagnello (NRAO)

Reklama