Разработана более четкая 3D-модель центра галактики!⁠⁠

Земля — наша крошечная голубая точка во вселенной — находится примерно в 26 000 световых лет от увлекательной и активной области Млечного Пути, известной как Центральная Молекулярная Зона (ЦМЗ). Этот регион хранит подсказки о том, как рождаются звезды, как энергия перемещается по нашей галактике и, возможно, даже о темной материи.

Анализировать эту область крайне сложно, поскольку у нас нет четкого верхнего взгляда на Млечный Путь. Лаборатория Млечного Пути в Университете Коннектикута, возглавляемая доцентом физики Карой Баттерсби, представила свое исследование и трехмерную модель ЦМЗ в серии из четырех статей, опубликованных в журнале The Astrophysical Journal.

ЦМЗ — это регион крайностей и сложности, но это также единственная ЦМЗ, которую мы можем изучать в деталях. «Мы любим называть ЦМЗ промежуточной станцией галактики: газ, который поступает из диска галактики по пылевым полосам в ЦМЗ», — говорит Баттерсби. Этот газ либо остается в ЦМЗ и вращается вокруг центра галактики, где иногда образуются звезды, либо может продолжить путь к сверхмассивной черной дыре в центре галактики.

Одним из вопросов, который интересует Баттерсби, является то, когда сверхмассивная черная дыра Млечного Пути, известная как Стрелец A, активно аккрецирует материал. Прямые наблюдения затруднены, поскольку ЦМЗ изобилует газом, пылью и звездами, а также из-за значительного расстояния, с которого мы можем видеть его только сбоку. «Чтобы понять, как наша собственная ЦМЗ регулирует этот приток газа, нам нужна верхняя перспектива», — говорит Баттерсби.

В этой серии статей исследовательская группа Баттерсби использует все доступные данные, чтобы измерить и каталогизировать аспекты облаков в этом регионе, создавая трехмерный вид ЦМЗ. Первым шагом стало составление обширного каталога структур в ЦМЗ и измерение их физических и кинематических свойств, таких как масса, радиусы, температура и дисперсия скорости.

На основе этих каталогов следующие две статьи сосредоточены на маломасштабных структурах, представляющих собой отдельные молекулярные облака, возможно, являющиеся местами рождения звездных скоплений. Галактический центр очень яркий и излучает свет в различных диапазонах волн, поэтому свойства молекулярных облаков дают подсказки о их расположении. Исследователи использовали различные подходы для измерения и определения того, какие облака находятся перед или за галактическим центром.

«Молекулярное облако — это места, где звезды формируются только при очень высокой плотности и низкой температуре газа», — говорит Баттерсби. Эти коконы холодного, плотного газа поглощают яркий свет от галактического центра и выглядят как тени. Исследователи разработали новые методы для измерения того, сколько света блокируется молекулярными облаками.

Третья и четвертая статьи используют два разных метода для анализа облаков. Третья статья сосредоточена на радиоволнах света, а четвертая — на инфракрасном затенении пыли, описывающая методику измерения 'тени' на основе свойств облака. Затем исследователи смоделировали, что их данные предполагают о происходящем в ЦМЗ, и сравнили это с существующими моделями.

Существовало три основных модели, описывающих возможный вид нашего галактического центра, и Баттерсби отмечает, что местоположения молекулярных облаков, которые группа картировала, значительно различаются в рамках этих моделей. Исследователи обнаружили, что существующие модели не учитывают динамические движения облаков, и необходимо провести дополнительные исследования.

«Третья статья представила новую простую модель в виде эллипса, которая более точна по сравнению с предыдущими моделями. Дани Липман в настоящее время работает над пятой статьей, в которой будет представлен количественный оптимальный модельный вариант верхнего взгляда на ЦМЗ». Важной частью работы станет публикация открытого кода, чтобы будущие исследователи могли продолжить улучшать модель.

Эта серия статей представляет собой значительный шаг вперед в понимании трехмерной структуры ЦМЗ нашей галактики и позволяет исследователям, таким как Лаборатория Млечного Пути Баттерсби, начать отвечать на актуальные вопросы о нашей галактике. «ЦМЗ предоставляет 'близкий' доступ к экстремальным явлениям, наблюдаемым по всей вселенной», — отмечает Баттерсби. Понимание трехмерной структуры имеет решающее значение для отслеживания потоков к черной дыре и для проверки теорий звездообразования в экстремальных условиях.

Статья взята с сайта: https://centralmolecularzone.github.io/3D_CMZ/