Przejdź do treści

Formowanie się gwiazd w jądrach galaktyk

img

Gwiazdy powstają z gazu i pyłu w obłokach molekularnych poprzez szereg złożonych procesów, które obecnie tylko częściowo rozumiemy. Ewolucja tych obłoków napędza ewolucję populacji gwiazd we Wszechświecie.

Astronomowie badający powstawanie gwiazd przez ostatnie dekady koncentrowali się na kilku wybranych obszarach ich aktywnego formowania się: sąsiedztwie Słońca, dysku Drogi Mlecznej i sąsiednich Obłokach Magellana. Ten zakres jest jednak ograniczony i niereprezentatywny dla warunków, w których powstała większość gwiazd we Wszechświecie. Na przykład gęstość, ciśnienie i ruchy gazu w tych obszarach są znacznie niższe niż te, które uważa się za podobne do tych podczas szczytu formowania się kosmicznych gwiazd około 10 miliardów lat temu. Ponadto odmienne warunki utrudniają wyjaśnienie efektów ewolucyjnych.

Ostatnie badania płaszczyzny Galaktyki w szerokim zakresie fal z wykorzystaniem takich urządzeń, jak teleskopy submilimetrowe i ALMA umożliwiły zbadanie ewolucji obłoków i powstawania gwiazd w Centralnej Strefie Molekularnej (CMZ) –centralnych 1500 latach świetlnych Drogi Mlecznej, których ekstremalne warunki fizyczne bardziej przypominają te w szczycie formowania się kosmicznych gwiazd. Astronomowie z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Eric Keto i Qizhou Zhang oraz ich koledzy, przeprowadzili szereg symulacji komputerowych masywnych obłoków molekularnych w środowisku CMZ w celu scharakteryzowania ich morfologicznej i kinematycznej ewolucji, gdy okrążają centrum Galaktyki w tym gęstym, złożonym regionie. Obliczenia te są pierwszymi, które mają na celu modelowanie obłoków na grzbiecie CMZ i zostały zaprojektowane do porównania z ostatnimi obserwacjami.

Zespół odkrył, że środowisko CMZ powoduje kompresję obłoków i dzieli je na struktury przypominające naleśniki. Symulacje są w stanie odtworzyć kluczowe cechy obserwowalne, takie jak „cegła” – bardzo gęsty, spłaszczony obłok molekularny, który pomimo gęstego gazu nie wykazuje aktywności formowania się gwiazd. Symulacje mogą naśladować jego ogólną morfologię i gradient prędkości. Wyniki pokazują, że ewolucja obłoków molekularnych w pobliżu centrów galaktycznych jest ściśle związana z ich dynamiką orbitalną. Gdy towarzyszy temu narastanie gazu, obłoki te mogą ewoluować, aby stworzyć wybuchy gwiazd obserwowane w wielu jądrach galaktycznych.

Więcej:
Star Formation in Galactic Centers

Źródło: CfA

Opracowanie: Agnieszka Nowak

Na zdjęciu: Obraz w podczerwieni jądra Drogi Mlecznej uzyskany za pomocą teleskopu IRAC/Spitzer. Źródło: Susan Stolovy (SSC/Caltech) i inni, NASA SPitzer/IRAC

Reklama