NASA/Caltech/Solange V. Ramirez (NExScI; Caltech)
Tento pohľad na stred našej galaktickej metropoly zachytil Spitzerov vesmírny teleskop, ktorý ponúka infračervený pohľad na frenetickú scénu v strede našej galaxie a odhaľuje, čo sa skrýva za prachom. „The Brick“ je tmavá škvrna v strede obrázku a pokročilejší vesmírny teleskop Jamesa Webba ponúka výskumníkom bližší pohľad.
Prihláste sa na odber vedeckého bulletinu CNN Wonder Theory. Preskúmajte vesmír s novinkami o fascinujúcich objavoch, vedeckých pokrokoch a ďalších,
cnn
,
Oblak nepriehľadného prachu v tvare krabice, ktorý sa nachádza v strede našej galaxie, už dlho máta vedcov a pozorovania, ktoré odhaľujú nový detail o jeho zložení, prehlbujú záhadu – možno eliminujú to, čo je známe o vzniku hviezd.
Oblak, predtým prezývaný „The Brick“ pre svoju vizuálnu nepreniknuteľnosť a obdĺžnikový vzhľad odhadnutý Udržať hmotnosť 100 000-krát väčšiu ako Slnko. A na základe súčasného chápania tvorby hviezd výskumníkmi by takáto hustá kvapka mala chrliť obrovské množstvo nových hviezd.
ale nie je to tak.
Tehla je do značnej miery inertná. A najnovšie pozorovania pomocou vesmírneho teleskopu Jamesa Webba neodhalili žiadne skryté mladé hviezdy.
Namiesto toho nové webové údaje odhalili, že tehla nie je vyrobená len z plynu. Podľa jedného z nich je tiež plný mrazeného oxidu uhoľnatého – oveľa viac, ako sa doteraz predpokladalo Štúdium Zverejnené v pondelok v The Astrophysical Journal, A v hlbinách tehly sa tvorí ďalší ľad.
Tieto zistenia by mohli mať široké dôsledky na to, ako vedci analyzujú túto oblasť v budúcnosti. Viac ľadu z oxidu uhoľnatého vo vnútri tehly by mohlo dramaticky zmeniť spôsob, akým výskumníci študujú a merajú tmavé oblaky v strede galaxie.
„Sme[teraz]bližšie k pochopeniu toho, čo sa v skutočnosti deje v BRIC a kde sa hmota nachádza,“ povedal astronóm Adam Ginsberg z Floridskej univerzity, hlavný autor štúdie. „Ale otvorili sme viac otázok, ako sme tým uzavreli.“
Medzi týmito otázkami: Prečo a kde tento oxid uhoľnatý mrzne do ľadu?
Ďalšie záhady súvisiace s touto oblasťou tiež zostávajú nezodpovedané: Prečo nevidíme formovanie nových hviezd? Nie je tehla taká hustá, ako vedci verili? A aké zvláštne hrebene a vláknité prvky sú viditeľné v tehle?
„Musíme urobiť oveľa viac vyšetrovania, kým si budeme istí, čo sa skutočne deje,“ povedal Ginsburg. „Povedal by som, že sme vo fáze tvorby hypotéz, nie vo fáze tvorby záverov.“
Ginsberg a jeho kolegovia, vrátane postgraduálnych študentov na Floridskej univerzite, sa prvýkrát stretli s týmito novými webovými údajmi v septembri 2022.
Toto bol dôležitý moment. Ako najvýkonnejší vesmírny teleskop, aký bol kedy skonštruovaný, mohol Webb poskytnúť doposiaľ nevídaný pohľad na tehlu. Od začiatku však Ginsberg a jeho tím zistili, že údaje vyžadujú veľa práce. Teleskop Webb sa orientuje pomocou mapy, ktorá určuje, ktorým smerom ukazuje, odkazovaním na to, kde sa nachádza vo vzťahu k známym hviezdam.
Problém bol: „V galaktickom strede je toľko hviezd, že je to mätúce,“ povedal Ginsberg. Takže výskumníci museli stráviť mesiace čistením údajov, aby ich správne zarovnali s existujúcimi mapami oblohy.
Potom, keď sa pozrel na Bricka, zistil, že Webbove fotografie vychádzajú v nesprávnych farbách.
„Všetky hviezdy vychádzali príliš modré,“ povedal Ginsberg. Povedal, že výskumníci sa pýtali, či s údajmi nie je niečo v poriadku.
Ako sa však podľa neho ukázalo, problém bol v ich predpokladoch. Vedci podľa štúdie neočakávali, že bude toľko ľadu s oxidom uhoľnatým – a to bol dôvod zmeny farby.
Doktorka Natalie Butterfieldová, asistentka vedca z Národného rádioastronomického observatória, ktorá sa na štúdii nezúčastnila, povedala, že poznanie existencie ľadu by mohlo mať široké dôsledky pre všetky typy výskumu centra galaxie.
Butterfield povedal, že jeho vlastný výskum – ktorý zahŕňa štúdium žiarenia medzi supernovami a hviezdnymi systémami – by sa mohol navždy zmeniť pochopením existencie tohto ľadu na báze oxidu uhoľnatého. To by mohlo zmeniť spôsob, akým vedci odhadujú hmotnosť všetkých oblakov v centre galaxie.
Na tomto ľade s oxidom uhoľnatým je veľa prekvapivých vecí. Napríklad oblasť je dosť horúca – asi 60 Kelvinov (mínus 351,67 stupňov Fahrenheita) – zatiaľ čo oxid uhoľnatý zvyčajne zamŕza pri 20 Kelvinoch.
Môže sa stať, že prach vo vnútri tehly je oveľa chladnejší ako plyn, čo spôsobí stuhnutie oxidu uhoľnatého okolo prachových častíc. Alebo, povedal Ginsberg, je možné, že voda zamrzne a zachytí vo vnútri oxid uhoľnatý.
Na odpovedi záleží.
Všetok ľad v regióne, akým je Brick, by vedcom mohol poskytnúť nové informácie o našej slnečnej sústave – dokonca aj o našej domovskej planéte.
Napríklad ľad a voda prítomné na Zemi sem pravdepodobne dorazili prostredníctvom komét. Takže poznanie, kde ľad vo vesmíre existuje a ako sa tvorí, môže výskumníkom pomôcť pochopiť, odkiaľ tieto kométy pochádzajú a ako nahromadili materiál, ktorý urobili.
A potom veľkou záhadou je, prečo v BRIC chýba tvorba hviezd.
Vedci už vedia, že nové hviezdy vznikajú z oblakov prachu a molekúl vodíka. Vedci však nemôžu pozorovať molekuly vodíka priamovo vnútri tehly – alebo kdekoľvek vo vesmíre – pretože sú pre teleskopy neviditeľné.
Vedci však tiež vedia, že v každej molekule vodíka sa pravdepodobne nachádza určité množstvo oxidu uhoľnatého. A oxid uhoľnatý je viditeľný – takže vedci ho môžu merať ako proxy na identifikáciu, koľko molekúl vodíka je v danej oblasti.
Výskumníci používajú túto metódu na meranie molekúl vodíkaUž 50 rokov, povedal Ginsburg.
Vždy však verili, že oxid uhoľnatý je plyn – nie pevný ľad, ako ukázali údaje Webba. Objav otvára úplne novú plechovku červov, povedal Ginsberg.
Ginsberg povedal, že je dôležité, aby výskumníci pochopili, v akom stave je oxid uhoľnatý – plynný alebo pevný – aby sa dostali k správnej odpovedi.
Každý nový poznatok o BRIC a jeho zložení lepšie vysvetľuje, prečo tento nepriehľadný oblak neprodukuje hviezdy, aj keď – podľa väčšiny – by mal byť jednou z najaktívnejších hviezdnych škôlok v galaxii.
„Je to naozaj prirodzené miesto pre nové hviezdy,“ povedal Ginsberg. „Ale nenašli sme ich veľmi veľa – len veľmi, veľmi malú hŕstku.“
Existuje niekoľko možných odpovedí, ktoré Ginsberg a ďalší výskumníci chcú preskúmať: Možno je tehla viac rozptýlená – menej kompaktná, ako si vedci mysleli. Alebo je možno ešte veľmi mladý a jeho hviezdne časy sa ani zďaleka neskončili.
Ginsberg a Butterfield uviedli, že tieto otázky môže web naďalej pomáhať výskumníkom zodpovedať.
„Je to len pôsobivý, pôsobivý ďalekohľad,“ povedal Butterfield. „Myslím si, že toto je prvý z mnohých jedinečných výsledkov, ktoré pochádzajú z JWST pre Galaktické centrum.“
