Галактическая тайна: почему в центре Млечного Пути редко формируются массивные звезды

Процессы образования звезд в центре Млечного пути противоречат привычным законамИсточник: Unsplash

Опираясь на данные уже выведенного из эксплуатации воздушного обсерватория SOFIA (NASA), ученые под руководством доктора Джеймса Де Бюизера из Института SETI и доктора Ванги Лима из IPAC при Калифорнийском технологическом институте изучили три ключевых области звездообразования — Sgr B1, Sgr B2 и Sgr C — расположенные вблизи ядра Млечного Пути. Результаты оказались неожиданными: несмотря на высокую плотность газа и пыли, которые обычно создают благоприятные условия для рождения массивных звезд, процесс звездообразования здесь протекает значительно медленнее, чем в других частях галактики.

Авторы работы сравнили эти области с аналогичными регионами, которые расположены ближе к Солнцу, и пришли к выводу, что скорость формирования звезд в центре Галактики заметно ниже среднего уровня. При этом в плотных облаках газа и пыли, где, казалось бы, должны активно рождаться звезды, механизм образования массивных светил дает сбои. Кроме того, в этих регионах, очевидно, недостаточно материала для поддержания длительного процесса звездообразования, поэтому в них формируется лишь одно поколение звезд, в отличие от обычных звездных «яслей», которые могут давать несколько поколений.

Еще недавно ученые считали, что возле центра Млечного Пути вообще отсутствует звездообразование. Но данные SOFIA показали, что массивные звезды там все-таки формируются, пусть и так интенсивно, как в других центрах звездообразования. Благодаря высоким разрешающим способностям инфракрасных инструментов обсерватории ученым удалось обнаружить более шести десятков формирующихся звезд в указанных регионах, однако их масса и общее количество оказались ниже, чем в аналогичных зонах за пределами галактического центра.

Детализированное инфракрасное изображение центральной части Млечного путиИсточник: J. De Buizer (SETI) / SOFIA / Spitzer / Herschel

Одним из ключевых факторов, тормозящих процесс звездообразования, могут быть экстремальные условия в окрестностях центральной черной дыры. Газовые облака в этих областях движутся с большой скоростью, постоянно взаимодействуя с окружающими старыми звездами и, возможно, с другим материалом, который притягивается к черной дыре. Такие условия затрудняют сжатие газа, которое нужно для образования звезд, и мешают сформировавшимся структурам сохранить стабильность, необходимую для повторного запуска звездообразовательного цикла.

Среди всех изученных объектов особняком стоит регион Sgr B2. Несмотря на то, что уровень звездообразования в нем сейчас низкий, он сохранил плотные запасы газа и пыли, что делает его потенциальным источником нового звездного скопления в будущем. В отличие от него, Sgr B1 и Sgr C бросают вызов традиционным представлениям об областях H II как об активных звездных фабриках. Ученые предполагают, что эти регионы либо не соответствуют классическим критериям, либо являются новым, не изученным ранее типом звездных «яслей».

Как отмечает доктор Лим, хотя по своей структуре эти регионы во многом напоминают звездообразующие зоны в более спокойных частях Галактики, результаты показывают существенные различия. Здесь меньше массивных звезд, да и их масса ниже. Нет здесь и богатых резервуаров материала, то есть звездообразовательный потенциал этих мест, очевидно, ограничен.

Ранее астрономы обнаружили галактическую «сову» — узнайте о необычном космическом объекте больше.