Названное «Эос» в честь греческой богини рассвета, новонайденное облако представляет собой огромный сгусток водородного газа в форме полумесяца, расположенный всего в 300 световых годах от Земли. Его ширина составляет около 100 световых лет, что эквивалентно примерно 40 земным лунам, расположенным бок о бок, что делает его одной из крупнейших структур в небе.
«Она огромна, и все это время была скрыта», — рассказал Live Science Блейксли Буркхарт, доцент кафедры физики и астрономии Ратгерского университета в Нью-Джерси, который руководил открытием.
Несмотря на огромные размеры и относительную близость к Земле, Эос до сих пор не удавалось обнаружить из-за низкого содержания монооксида углерода (CO) — яркого, легко обнаруживаемого химического признака, по которому астрономы обычно определяют молекулярные облака.
Вместо этого исследователи обнаружили Эос по флуоресцентному свечению молекул водорода внутри него — новый подход, который может выявить множество таких же скрытых облаков по всей Галактике. «Определенно, есть и другие CO-темные облака, которые ждут своего открытия», — сказал Буркхарт.
Молекулярный водород — самое распространенное вещество во Вселенной. Обнаружив и изучив наполненные водородом облака, подобные Eos, астрономы смогут обнаружить ранее не обнаруженные резервуары водорода, что позволит им более точно оценить количество материала, доступного для формирования звезд и планет во всей Вселенной.
Исследователи сообщили о своем открытии в статье, опубликованной 28 апреля в журнале Nature Astronomy.
«Это облако буквально светится в темноте».
Буркхарт обнаружил Eos, анализируя данные 20-летней давности, полученные с помощью спектрографа на борту Корейского научно-технического спутника-1, который был запущен на околоземную орбиту в 2003 году для составления карты распределения горячего газа в Млечном Пути.
Похожие: Астрономы открыли «Квипу», самую большую структуру в известной Вселенной
Подобно тому, как призма расщепляет видимый свет, спектрограф на борту спутника разделил дальний ультрафиолетовый свет на спектр длин волн. Это позволило ученым идентифицировать излучение различных молекул. В, казалось бы, пустой области неба каталогизация данных о молекулах водорода показала, что Эос «буквально светится в темноте», — сказала Буркхарт в заявлении Ратгерского университета.
«Это было очень неожиданно», — сказала она в интервью Live Science. «Я просматривала данные и увидела эту структуру. Я подумал: «Ха, я не знаю, что это. Это уникально».
Эос приобрела форму полумесяца благодаря взаимодействию с близлежащим колоссальным объектом на небе — Северной полярной шпорой, обширной областью ионизированного газа, которая простирается от плоскости Млечного Пути до самого северного небесного полюса. По словам Буркхарта, форма Эос идеально совпадает с формой Северной полярной шпоры в высоких широтах, что указывает на то, что энергия и излучение этой массивной структуры, вероятно, вызванные прошлыми сверхновыми или звездными ветрами, взаимодействовали и влияли на окружающий газ, включая Эос.
Моделирование эволюции Эос — в частности, того, как ее резервуар молекулярного водорода разрывается входящими фотонами и высокоэнергетическими космическими лучами из Северного полярного шпора и других источников — предполагает, что она испарится примерно через 6 миллионов лет, говорится в новом исследовании.
В последующем исследовании, опубликованном в журнале Eos, был проведен поиск признаков недавнего или продолжающегося звездообразования с помощью данных космического телескопа Gaia Европейского космического агентства, недавно снятого с эксплуатации. Полученные результаты, которые еще не прошли рецензирование, свидетельствуют о том, что в прошлом облако не претерпевало существенных всплесков звездообразования. Однако остается неясным, начнет ли облако образовывать звезды до того, как рассеется, говорит Буркхарт.
Буркхарт и ее коллеги разрабатывают концепцию полета космического аппарата НАСА, названного в честь недавно открытого молекулярного облака. Предлагаемый космический телескоп Eos будет вести наблюдения в дальнем ультрафиолетовом диапазоне волн, чтобы измерить содержание молекулярного водорода в облаках по всему Млечному Пути, включая его тезку, и провести перепись образования и разрушения молекулярного водородного газа.
«У нас еще масса открытых вопросов», — говорит она. «Мы только начинаем».
Открытие Эос открывает новые горизонты в понимании распределения и эволюции молекулярного водорода в Галактике. Ранее недооцененные CO-темные облака, подобные Эос, могут представлять значительную часть массы, доступной для звездообразования. Дальнейшее изучение этих облаков позволит уточнить модели формирования звезд и планет, а также оценить общую массу Галактики.
Понимание взаимодействия между Эос и Северной полярной шпорой также имеет важное значение. Это позволяет исследовать влияние внешних факторов, таких как излучение и энергия от массивных структур, на стабильность и продолжительность жизни молекулярных облаков. Изучение этих взаимодействий поможет определить, как окружающая среда может способствовать или препятствовать звездообразованию.
Предложенный космический телескоп Eos станет следующим шагом в изучении молекулярного водорода в Млечном Пути. Его наблюдения в дальнем ультрафиолетовом диапазоне позволят создать более полную карту распределения водорода и изучить процессы его образования и разрушения. Это, в свою очередь, позволит ученым получить более глубокое понимание того, как формируются звезды и планеты в Галактике.
Открытие Эос и разработка новых методов обнаружения CO-темных облаков подчеркивают важность постоянного исследования космоса и применения инновационных подходов к анализу данных. Это открытие служит напоминанием о том, что во Вселенной еще многое предстоит открыть, и что новые технологии и методы могут привести к революционным открытиям в астрономии и астрофизике.
