Центральная молекулярная зона Млечного Пути (CMZ) охватывает самые внутренние 1600 световых лет галактики (для сравнения, Солнце находится на расстоянии 26 600 световых лет от галактического центра) и включает в себя обширный комплекс молекулярных облаков, содержащих около шестидесяти миллионов солнечных масс молекулярного газа. Газ в этих облаках существует в более экстремальных физических условиях, чем где-либо в галактике в среднем, с более высокими плотностями и температурами, более интенсивными давлениями, магнитными полями и турбулентностью, а также более высоким содержанием космических лучей и ультрафиолетового и рентгеновского излучения. Таким образом, КМЗ является уникальной лабораторией для изучения звездообразования: мало того, что эти условия редко наблюдаются в остальной части Млечного Пути, они, по-видимому, похожи на условия в чрезвычайно светящихся звездообразующих галактиках в ранней Вселенной и дают косвенный взгляд на понимание космической истории звездообразования, которое в настоящее время невозможно иначе. Однако есть загадка: скорость звездообразования в КМЗ намного меньше, чем можно было бы ожидать,-всего лишь одна десятая солнечной массы в год.

Считается, что места рождения звезд-это самые плотные области в гигантских молекулярных облаках, называемых "сгустками", характерные размеры которых составляют от одного до 10 световых лет. Эти сгустки фрагментируются дальше в гравитационно связанные "ядра", характерные размеры которых примерно в десять раз меньше; тогда из ядер могут образоваться отдельные звездные системы. Природа переходов между этими эволюционными стадиями требует больших исследований как звездообразующих, так и незвездообразующих структур в иерархическом континууме соответствующих масштабов и физических условий. Астрономы CfA Кара Баттерсби, Эрик Кето, Дэниел Калланан, Нимеш Патель, Цичжоу Чжан и Фолькер Толлс и их коллеги опубликовали CMZoom survey-полную и беспристрастную карту газа высокой плотности в этом регионе. Области высокой плотности количественно определяются количеством молекулярного водорода вдоль их линий видимости и характеризуются наличием такого количества пыли, что видимый свет полностью блокируется.

Исследование было результатом большой, 550-часовой программы субмиллиметровых массивов и привело к созданию новых каталогов компактных ядер в регионе. Есть 285 отдельных ядер, которые были однозначно обнаружены; еще 531 имеют более предварительные идентификации. Ядра в КМЗ, как и в других местах, являются потенциальными местами для будущих звездных скоплений, но яркое излучение переднего плана и фона в направлении галактического центра затрудняет точное определение масс этих ядер, оставляя этот критический предиктор звездообразования весьма неопределенным (излучение также является одной из причин, почему этот каталог был так сложен для подготовки). Тем не менее астрономы смогли оценить максимальный потенциал звездообразования ядер в их каталоге, сделав общие, но реалистичные предположения о массах ядер, температурах и других свойствах. Они обнаружили, что максимальная потенциальная скорость звездообразования составляет от 0,08 до 2,2 солнечных масс в год, возможно, даже больше, чем текущая средняя скорость звездообразования во всей галактике. Результат подчеркивает загадочную слабость нынешнего звездообразования в КМЗ. Исследование, каталогизируя все ядра для изучения, является еще одним шагом к пониманию звездообразования в экстремальных условиях, присутствующих в КМЗ и ранней Вселенной.

ИСТОЧНИК