Tarptautinė astronomų komanda nufotografavo centrinę Paukščių Tako sritį iki šiol neregėtu detalumu.
Nuotraukoje matomas maždaug 650 šviesmečių skersmens regionas, kuriame driekiasi sudėtingas gijų tinklas. Šias struktūras sudaro tankūs kosminių dujų debesys, vadinami Centrine molekuline zona (CMZ).
Didžiausias iki šiol su „Atacama Large Millimeter/submillimeter Array“ („ALMA“) teleskopų masyvu gautas vaizdas ir jį lydintys duomenys astronomams leis tirti šio regiono cheminę sudėtį bei suprasti, kaip ekstremaliomis sąlygomis formuojasi ir vystosi žvaigždės.
Duomenų rinkinio pagrindą sudarantį tyrimą atliko „ALMA CMZ Exploration Survey“ („ACES“) projekto nariai. Tai mokslinė bendradarbiavimo iniciatyva, vienijanti daugiau nei 160 mokslininkų iš daugiau nei 70 institucijų Europoje, Šiaurės ir Pietų Amerikoje, Azijoje bei Australijoje.
Komandos darbas aprašytas publikacijų serijoje, išspausdintoje leidinyje Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
„ACES“ yra didžiausias tokio pobūdžio tyrimas, atliktas „ALMA“ teleskopų masyvu, stebint Galaktikos centrą. Jo metu sudaryta radijo vaizdų mozaika apėmė naktinio dangaus plotą, prilygstantį trims greta išdėstytiems pilnaties Mėnuliams.
Projektą inicijavo ir jam vadovavo pagrindinis tyrėjas Stevenas Longmore’as, kartu su bendraautoriais iš kiekvienos dalyvaujančios institucijos. Tarp jų – astronomė Ashley Barnes iš „European Southern Observatory“ („ESO“), organizacijos, prižiūrinčios „ALMA“ infrastruktūrą.
„Tai kraštutinumų vieta – mūsų akims nematoma, bet dabar atskleista nepaprastu detalumu. Stebėjimai suteikia unikalų vaizdą į šaltas dujas – žaliavą, iš kurios formuojasi žvaigždės – vadinamojoje Centrinėje molekulinėje zonoje (CMZ)“, – teigė A. Barnes.
„Pirmą kartą šaltos dujos visame šiame regione ištirtos tokiu detalumu. Tai vienintelis galaktikos branduolys, esantis pakankamai arti Žemės, kad galėtume jį nagrinėti taip smulkiai. Duomenys atskleidžia CMZ kaip niekad anksčiau – nuo dešimčių šviesmečių dydžio dujų struktūrų iki mažų debesų aplink atskiras žvaigždes“, – pridūrė ji.
Vaizde matyti šaltų molekulinių dujų srautai, tekantys gijų struktūromis ir maitinančios sankaupas, iš kurių gimsta naujos žvaigždės. Nors astronomai gana gerai supranta, kaip šis procesas vyksta Paukščių Tako išoriniame diske, Galaktikos centre sąlygos yra gerokai ekstremalesnės.
Kaip tokiomis sąlygomis formuojasi ir vystosi žvaigždės, mokslininkams vis dar išlieka mįslė. Tikimasi, kad naujasis duomenų rinkinys padės patikrinti, ar įprastos žvaigždžių formavimosi teorijos galioja ir itin atšiaurioje aplinkoje.
„CMZ regione yra vienos masyviausių žvaigždžių, žinomų mūsų galaktikoje. Daugelis jų gyvena trumpai ir baigia gyvenimą galingais supernovų sprogimais, o kartais – net hipernovomis“, – sakė S. Longmore’as.
„Tirdami, kaip žvaigždės gimsta CMZ, galime geriau suprasti, kaip augo ir evoliucionavo galaktikos. Manome, kad šis regionas turi daug panašumų su ankstyvosios Visatos galaktikomis, kuriose žvaigždės formavosi chaotiškoje, ekstremalioje aplinkoje“, – pridūrė jis.
Stebėjimai pateikė ir netikėtumų. Nors komanda tikėjosi didelio detalumo, galutinėje mozaikoje atskleistas sudėtingumas ir informacijos gausa vis tiek nustebino.
Šią išsamią apžvalgą ateityje greičiausiai papildys dar detalesni stebėjimai, ypač po „ALMA“ modernizavimo ir pradėjus veikti naujos kartos teleskopams.
„Artėjantis „ALMA“ plačiajuosčio jautrumo atnaujinimas, kartu su „ESO“ itin dideliu teleskopu („Extremely Large Telescope“), netrukus leis dar giliau pažvelgti į šį regioną: išskirti smulkesnes struktūras, sekti sudėtingesnę chemiją ir precedento neturinčiu aiškumu tyrinėti žvaigždžių, dujų ir juodųjų skylių sąveiką. Daugeliu prasmių tai tik pradžia“, – sakė A. Barnes.
