Астрономия

В гигантских облаках галактического центра открыли необычные узкие структуры — так называемые тонкие нити из газа. Они, судя по всему, формируются под действием мощных ударных волн и, подобно торнадо, быстро рассеиваются.

В центральной молекулярной зоне нашей Галактики — кольцеобразной области, содержащей большое количество молекулярного газа, — хаотично перемешиваются газ и пыль. Температуры там зачастую высоки, а скорости молекулярных облаков — необычайно большие. Чтобы понять, как именно происходят процессы образования и разрушения молекул в столь агрессивных условиях, ученые пристально наблюдают за монооксидом кремния (SiO), который, «выбиваясь» из пыли при сильных столкновениях, позволяет отслеживать ударные волны.

С помощью радиотелескопа ALMA, авторы нового исследования, опубликованного в журнале Astronomy & Astrophysics, смогли детально рассмотреть «тонкие нити» в молекулярных облаках, которые сильно отличались от обычно наблюдаемых в галактическом центре плотных структур.

Проанализировав полученные изображения, исследовательская группа под руководством Кай Яна (Kai Yang) из Шанхайского университета Цзяотун (Китай) выяснила, что при рассеивании эти длинные и узкие структуры насыщали окружающее пространство газообразным кремнием и сложными органическими молекулами.

Спектральные данные в линиях SiO и ряда других молекул показали, что «тонкие нити» не связаны с пылевыми облаками (по крайней мере, на тех масштабах, которые «видит» ALMA) и находятся в неустойчивом состоянии, поскольку их «перемалывают» турбулентные потоки газа. Эту картину астрофизики сравнили с «космическими торнадо»: хотя мощные потоки не успевали сохранить форму, они эффективно распределяли вещество в близлежащем пространстве.

Откуда именно берутся наблюдаемые структуры пока неясно, однако монооксид кремния и другие сложные органические молекулы, наряду со скоростными «призраками» метанольных мазеров (CH3OH) — слабые или кратковременные мазерные источники метанола, наблюдающиеся на радиальных скоростях и способные быстро появляться, исчезать или двигаться по спектру, — указывают на места столкновений и сжатий газа.

Поэтому исследователи предположили, что когда «нити» рассеиваются, кремний и органические соединения возвращаются в межзвездную среду и по прошествии тысяч лет вновь превращаются в пыль, поддерживая своеобразный баланс для «заправки» ударных волн новыми элементами в галактическом центре. Полученные результаты помогут понять, как эти необычные структуры возникают и «подписывают» химические процессы в центре Галактики.

Подтвердить идею о быстрой циркуляции вещества и выяснить, как часто в столь экстремальных регионах Млечного Пути возникают похожие «космические торнадо» (а также определить их влияние на формирование звезд и планетных систем в сердце Галактики), помогут дальнейшие наблюдения и исследования.