Європейське космічне агентство (ESA) представило найдетальнішу тривимірну карту областей зореутворення у нашій галактиці, створену на основі даних космічного телескопа Gaia. Нова модель дозволяє буквально «пролетіти» крізь зоряні дитячі ясла Чумацького Шляху та вперше побачити їхню просторову структуру збоку.
Чому області народження зірок так важко вивчати
Регіони, де формуються зорі, як правило, приховані за щільними хмарами газу та пилу. Ці структури погано проглядаються в оптичному діапазоні, а відстані до них складно визначити безпосередньо. Саме тому протягом десятиліть астрономи бачили лише двовимірну проекцію таких областей — без розуміння їхньої реальної форми та глибини.
Телескоп Gaia не спостерігає пилові хмари безпосередньо, але він вимірює:
-
точні положення зірок,
-
відстані до них,
-
ступінь ослаблення світла (екстінкцію), викликану міжзоряним пилом.
На основі цих даних вчені відновили тривимірний розподіл пилу та іонізованого водню, який є ключовою ознакою активного зореутворення.
Основа карти: мільйони зірок та рідкісні гіганти
Нова 3D-карта побудована з використанням спостережень 44 мільйонів звичайних зірок та 87 зірок спектрального класу O. Карта охоплює область радіусом близько 4000 світлових років, при цьому Сонце розташоване в її центрі.
Зорі класу O — рідкісні, масивні та надзвичайно гарячі об'єкти. Вони випромінюють потужне ультрафіолетове світло, яке іонізує навколишній водень, перетворюючи його на плазму. Саме такі зони іонізованого газу слугують «маяками» активного народження нових зірок.
Погляд на Чумацький Шлях «зверху»
Хоча людство не може покинути межі Чумацького Шляху, дані Gaia дозволяють реконструювати зовнішній вигляд нашої галактики, начебто ми спостерігали б її з іншої галактики.
Gaia створює багатовимірну карту, що включає:
-
три просторові координати,
-
три компоненти швидкості руху зірок.
Це вже радикально змінило уявлення астрономів про локальну структуру галактики та розподіл міжзоряної речовини.
«Gaia вперше дає точне уявлення про те, як виглядає наша ділянка Чумацького Шляху при погляді зверху», — зазначає Льюїс Маккаллум, астроном Університету Сент-Ендрюс та провідний автор дослідження.
Зоряні ясла в 3D: туманності та надбульбашки
Нова модель включає тривимірні представлення таких відомих областей, як:
-
туманність Гам,
-
туманність Північна Америка,
-
туманність Каліфорнія,
-
надбульбашка Оріон–Ерідан.
Вчені можуть не лише розглядати ці структури, але й «пролітати» крізь них, оцінюючи розподіл газу, пилу та вплив масивних зірок на навколишнє середовище.
Гігантські порожнини та вплив масивних зірок
Карта показала, що з деяких областей зореутворення газ і пило буквально «пробиваються» назовні, заповнюючи величезні порожнини міжзоряного простору. Це свідчить про потужний вплив випромінювання масивних зірок на структуру галактики.
«Тривимірна модель наочно демонструє, як випромінювання масивних зірок іонізує міжзоряне середовище та формує локальне галактичне оточення», — пояснює дослідниця ESA Саша Зігерс.
Майбутнє карти Чумацького Шляху
Створення поточної моделі вимагало колосальних обчислювальних ресурсів, навіть незважаючи на обмеження радіусом у 4000 світлових років. Однак у майбутньому карта може стати значно масштабнішою.
Очікується, що четвертий реліз даних Gaia (DR4) надасть ще точніші вимірювання відстаней та екстинкції, що дозволить:
-
розширити карту на більші ділянки галактики,
-
глибше вивчити механізми зореутворення,
-
краще зрозуміти взаємодію газу, пилу та випромінювання.
