В туманности Ориона выявлены ранее неизвестные детали

Фото из открытых источников

Туманность Ориона уже давно является одним из самых узнаваемых объектов на ночном небе. Ее можно увидеть даже невооруженным глазом в ясную ночь. После столетий наблюдений, проведенных почти всеми крупными обсерваториями Земли, можно было бы подумать, что астрономы нашли все, что только можно было найти.

Это предположение теперь оказалось неверным. Новые наблюдения с помощью радиотелескопов выявили внутренние детали, которые до сих пор были невидимы. Полученные результаты позволяют ученым сделать новые выводы о сложности туманности и ее влиянии на окружающий газ. Результаты нового исследования были опубликованы в журнале Astronomy and Astrophysics.

Большая часть туманности Ориона ярко светится в видимом свете, но не все объекты в этом регионе можно увидеть таким образом. Большие объемы газа, расположенные между звездами, не излучают достаточно видимого света, чтобы его можно было обнаружить с помощью обычных телескопов.

Международная исследовательская группа под руководством Хуана Диего Солера из Венского университета сосредоточилась на картировании нейтрального атомарного водорода в туманности Ориона. В своей нейтральной атомной форме он естественным образом излучает слабые радиоволны с длиной волны 21 сантиметр, что позволяет астрономам отслеживать невидимый в противном случае газ между звездами.

Чтобы зафиксировать эти сигналы с поразительной детализацией, исследователи объединили наблюдения, полученные с помощью радиотелескопа Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) в США и сферического радиотелескопа с апертурой 500 метров (FAST) в Китае. Команда создала самые четкие из когда-либо сделанных карт нейтрального водорода в туманности Ориона.

Подробные карты выявили гигантские расширяющиеся оболочки, ранее неизвестные полости и длинные узкие структуры, окружающие ближайшую к Земле область образования массивных звезд. Одно открытие сразу же бросилось в глаза. Более ранние исследования показали, что оболочка, окружающая туманность Ориона, содержит примерно в тысячу раз больше массы Солнца.

«Измерение массы имеет фундаментальное значение, поскольку оно позволяет судить об эффективности формирования окружающей среды этими новообразованными звездами с помощью звездного ветра и излучения», — сказал Солер.

На картах обнаружено то, что, по всей видимости, представляет собой вторую расширяющуюся полость внутри основной оболочки. Исследователи также обнаружили вытянутый выступ атомарного газа, простирающийся примерно на четыре световых года от пузыря.

В совокупности эти особенности позволяют предположить, что туманность Ориона сформировалась в результате нескольких периодов обратной связи между звёздами, а не из одной единственной расширяющейся пузырьковой структуры.

Звезды не образуются сами по себе и не остаются неизменными. Массивные молодые звезды испускают интенсивное излучение и мощные звездные ветры, которые выталкивают находящийся рядом газ наружу. Этот процесс, известный как обратная связь со звездами, может сжимать окружающие облака, замедлять дальнейшее звездообразование или инициировать рождение новых звезд в соседних регионах.

Обнаруженные новые структуры позволяют предположить, что эти процессы происходили внутри туманности Ориона неоднократно. По всей видимости, регион пережил не одно простое событие, а несколько эпизодов, которые постепенно изменяли окружающий газ с течением времени.

«Сложность, выявленная в ходе этих наблюдений, ставит под сомнение существующее понимание процесса звездообразования», — пояснил Даниэль Зейфрид из Кёльнского университета. «Эти потрясающие наблюдения служат ориентиром для многих современных астрофизических моделей, исследующих эволюцию газа и звезд в Млечном пути».

Эти изображения ставят под сомнение теоретические модели и численные симуляции, которые ученые используют для понимания того, как массивные звезды формируют свое непосредственное окружение.

Астрономы используют подобные компьютерные модели для проверки представлений об эволюции галактик. Более качественные наблюдения позволяют повысить точность этих моделей, выявляя детали, которые ранее было невозможно измерить.

Современные радиотелескопы меняют подход астрономов к изучению Вселенной. В отличие от оптических телескопов, они способны обнаруживать холодный газ, остающийся невидимым на обычных изображениях. Это делает их особенно ценными для понимания того, как рождаются звезды и как они влияют на окружающее их пространство.

«Это исследование — впечатляющая демонстрация возможностей радиотелескопов последнего поколения в раскрытии новых фрагментов загадки звездообразования», — сказала Клэр Мюррей из Института космических телескопов (STScI  в Балтиморе.

«Наши новые методы показывают, как интерферометры будущего позволят выявить скрытую структуру и динамику межзвездной среды — даже в тех областях, которые, как считали астрономы, они уже хорошо понимали», — пояснил Солер.

Даже один из самых знакомых объектов на небе может преподнести сюрпризы. После многих поколений наблюдений скрытые облака водорода раскрыли гораздо более богатую историю того, как массивные звезды формировали одну из самых близких к Земле звездных колыбелей.