Nový výskum centrálnej oblasti Mliečnej dráhy, „The Brick“, pomocou vesmírneho teleskopu Jamesa Webba, odhalil paradox: vysoké hladiny oxidu uhličitého, ale nízka miera tvorby hviezd. Tieto výsledky spochybňujú zavedené teórie o tvorbe hviezd a naznačujú prehodnotenie molekulárnych procesov v našej galaxii. (Umelcov koncept.) Poďakovanie: SciTechDaily.com
UF astronóm Adam Ginsburg vtipkuje Vesmírny teleskop Jamesa Webba Preskúmať záhadu galaxie.
V nedávnej štúdii vedenej… University of Florida Astronóm Adam Ginsberg povedal, že prelomové zistenia vrhajú svetlo na tajomnú tmavú oblasť v strede galaxie mliečna dráha. Turbulentný plynový oblak, pre svoju nepriehľadnosť prezývaný „tehla“, už roky vyvoláva vo vedeckej komunite živú diskusiu.
Aby Ginsburg a jeho výskumný tím odhalili svoje tajomstvá, vrátane postgraduálnych študentov Univerzity na Floride Desmonda Jeffa, Savannah Gramseyovej a Alyssy Polatek, obrátili sa na vesmírny teleskop Jamesa Webba (JWST). Dôsledky ich pozorovaní, publikovaných v r na Astrofyzikálny časopis,obrovský. Výsledky nielenže odhaľujú paradox v strede našej galaxie, ale poukazujú na naliehavú potrebu prehodnotiť zavedené teórie vzniku hviezd.
Puzzle z tehál
Tehlová zóna bola jednou z najzaujímavejších a široko študovaných oblastí v našich galaxiách vďaka nečakane nízkej miere tvorby hviezd. Desaťročia odporuje očakávaniam vedcov: Ako oblak naplnený hustým plynom by mal byť pripravený zrodiť nové hviezdy. Ukazuje však neočakávane nízku mieru tvorby hviezd.
Pomocou pokročilých infračervených schopností vesmírneho teleskopu Jamesa Webba sa tím výskumníkov pozrel na tehly a objavil tam významnú prítomnosť zamrznutého oxidu uhoľnatého (CO). Obsahuje oveľa viac ľadu s oxidom uhličitým, ako sa pôvodne očakávalo, čo má hlboké dôsledky pre naše chápanie procesov tvorby hviezd.
Podľa Ginsburga nikto nevedel, koľko ľadu bolo v strede galaxie. „Naše pozorovania presvedčivo ukazujú, že ľad je tam taký rozšírený, že každé budúce pozorovanie to musí brať do úvahy,“ povedal.
Hviezdy sa zvyčajne objavujú, keď sú plyny studené, a veľká prítomnosť ľadu na báze oxidu uhličitého by mala naznačovať prosperujúcu oblasť pre tvorbu hviezd v tehlách. Napriek tomuto bohatstvu oxidu uhličitého však Ginsburg a výskumný tím zistili, že štruktúra je v rozpore s očakávaniami. Plyn vo vnútri tehly je teplejší ako podobné oblaky.
Stred galaxie je plný hviezd: na tomto obrázku je ich viac ako pol milióna. Pomocou špecializovaných filtrov vesmírneho teleskopu Jamesa Webba a malého množstva Photoshopu sa tímu podarilo odstrániť hviezdy a odhaliť iba vláknitú hmlovinu horúceho plynu, ktorá preniká vnútornou galaxiou. (Pozri obrázok nižšie s odstránenými hviezdičkami.) Poďakovanie: Adam Ginsburg
Obrázok vláknitej hmloviny horúceho plynu prenikajúceho vnútornou galaxiou. Jasné oblasti sú miesta, kde je vodík horúca plazma, žiariaca z energie masívnych hviezd. Tehla je tmavá oblasť, kde je blokovaná žiariaca plazma. Pozdĺž okraja tehly je žiara modrejšia: Tento modrý vzhľad je spôsobený oxidom uhličitým, ktorý blokuje červené svetlo a prepúšťa len modré. Poďakovanie: Adam Ginsburg
Náročné zavedené teórie
Tieto pozorovania spochybňujú naše chápanie množstva oxidu uhličitého v strede našej galaxie a kritického pomeru plynu a prachu. Podľa výsledkov sa obe miery zdajú byť nižšie, ako sa doteraz predpokladalo.
„S vesmírnym teleskopom Jamesa Webba otvárame nové cesty k meraniu molekúl v pevnej (ľadovej) fáze, zatiaľ čo predtým sme sa obmedzovali na pozeranie sa na plyn,“ povedal Ginsberg. „Tento nový vzhľad nám poskytuje úplnejší pohľad na to, kde sú molekuly a ako sa prepravujú.“
Tradične sa monitorovanie CO2 obmedzovalo na emisie z plynu. Na zistenie rozloženia ľadu oxidu uhličitého v tomto obrovskom oblaku výskumníci potrebovali intenzívne osvetlenie pozadia hviezdami a horúcim plynom. Ich zistenia presahujú limity predchádzajúcich meraní, ktoré boli obmedzené na približne sto hviezd. Nové výsledky zahŕňajú viac ako desaťtisíc hviezd a poskytujú cenné poznatky o povahe medzihviezdneho ľadu.
Adam Ginsburg, Ph.D. Poďakovanie: Adam Ginsburg
Keďže molekuly v našej dnešnej slnečnej sústave boli v jednom bode ľadom na drobných prachových zrnkách, ktoré sa spojili a vytvorili planéty a kométy, tento objav tiež predstavuje skok vpred k pochopeniu pôvodu molekúl, ktoré tvoria náš kozmický oceán.
Toto sú len predbežné zistenia tímu z malej časti pozorovaní tehly vesmírnym teleskopom Jamesa Webba. Pri pohľade do budúcnosti sa Ginsberg zameriava na vykonanie komplexnejšieho prieskumu nebeského ľadu.
„Nepoznáme napríklad relatívne množstvo oxidu uhličitého, vody, oxidu uhličitého a komplexných molekúl,“ povedal Ginsberg. „Pomocou spektroskopie to môžeme zmerať a získať predstavu o tom, ako chémia postupuje v priebehu času v týchto oblakoch.“
Pokroky v kozmickom prieskume
S príchodom vesmírneho teleskopu Jamesa Webba a jeho pokročilých filtrov má Ginsburg a jeho kolegovia doposiaľ najsľubnejšiu príležitosť rozšíriť náš kozmický prieskum.
V nedávnej štúdii, ktorú vykonal astronóm Adam Ginsberg z Floridskej univerzity, priekopnícke výsledky vrhli svetlo na tajomnú tmavú oblasť v strede Mliečnej dráhy. Turbulentný plynový oblak, pre svoju nepriehľadnosť prezývaný „tehla“, už roky vyvoláva vo vedeckej komunite živú diskusiu.
Aby Ginsburg a jeho výskumný tím odhalili svoje tajomstvá, vrátane postgraduálnych študentov Univerzity na Floride Desmonda Jeffa, Savannah Gramseyovej a Alyssy Polatek, obrátili sa na vesmírny teleskop Jamesa Webba (JWST). Dôsledky ich pozorovaní, publikovaných v r Astrofyzikálny časopis,obrovský. Výsledky nielenže odhaľujú paradox v strede našej galaxie, ale poukazujú na naliehavú potrebu prehodnotiť zavedené teórie vzniku hviezd.
Tehlová zóna bola jednou z najzaujímavejších a široko študovaných oblastí v našich galaxiách vďaka nečakane nízkej miere tvorby hviezd. Desaťročia odporuje očakávaniam vedcov: Ako oblak naplnený hustým plynom by mal byť pripravený zrodiť nové hviezdy. Ukazuje však neočakávane nízku mieru tvorby hviezd.
Pomocou pokročilých infračervených schopností vesmírneho teleskopu Jamesa Webba sa tím výskumníkov pozrel na tehly a objavil tam významnú prítomnosť zamrznutého oxidu uhoľnatého (CO). Obsahuje oveľa viac ľadu s oxidom uhličitým, ako sa pôvodne očakávalo, čo má hlboké dôsledky pre naše chápanie procesov tvorby hviezd.
Podľa Ginsburga nikto nevedel, koľko ľadu bolo v strede galaxie. „Naše pozorovania presvedčivo ukazujú, že ľad je tam taký rozšírený, že každé budúce pozorovanie to musí brať do úvahy,“ povedal.
Hviezdy sa zvyčajne objavujú, keď sú plyny studené, a veľká prítomnosť ľadu na báze oxidu uhličitého by mala naznačovať prosperujúcu oblasť pre tvorbu hviezd v tehlách. Napriek tomuto bohatstvu oxidu uhličitého však Ginsburg a výskumný tím zistili, že štruktúra je v rozpore s očakávaniami. Plyn vo vnútri tehly je teplejší ako podobné oblaky.
Tieto pozorovania spochybňujú naše chápanie množstva oxidu uhličitého v strede našej galaxie a kritického pomeru plynu k prachu. Podľa výsledkov sa obe miery zdajú byť nižšie, ako sa doteraz predpokladalo.
„S vesmírnym teleskopom Jamesa Webba otvárame nové cesty k meraniu molekúl v pevnej (ľadovej) fáze, zatiaľ čo predtým sme sa obmedzovali na pozeranie sa na plyn,“ povedal Ginsberg. „Tento nový vzhľad nám poskytuje úplnejší pohľad na to, kde sú molekuly a ako sa prepravujú.“
Tradične sa monitorovanie CO2 obmedzovalo na emisie z plynu. Na zistenie rozloženia ľadu oxidu uhličitého v tomto obrovskom oblaku výskumníci potrebovali intenzívne osvetlenie pozadia hviezdami a horúcim plynom. Ich zistenia presahujú limity predchádzajúcich meraní, ktoré boli obmedzené na približne sto hviezd. Nové výsledky zahŕňajú viac ako desaťtisíc hviezd a poskytujú cenné poznatky o povahe medzihviezdneho ľadu.
Keďže molekuly v našej dnešnej slnečnej sústave boli v jednom bode ľadom na drobných prachových zrnkách, ktoré sa spojili a vytvorili planéty a kométy, tento objav tiež predstavuje skok vpred k pochopeniu pôvodu molekúl, ktoré tvoria náš kozmický oceán.
Toto sú len predbežné zistenia tímu z malej časti pozorovaní tehly vesmírnym teleskopom Jamesa Webba. Pri pohľade do budúcnosti sa Ginsberg zameriava na vykonanie komplexnejšieho prieskumu nebeského ľadu.
„Nepoznáme napríklad relatívne množstvo oxidu uhličitého, vody, oxidu uhličitého a komplexných molekúl,“ povedal Ginsberg. „Pomocou spektroskopie to môžeme zmerať a získať predstavu o tom, ako chémia postupuje v priebehu času v týchto oblakoch.“
S príchodom vesmírneho teleskopu Jamesa Webba a jeho pokročilých filtrov má Ginsburg a jeho kolegovia doposiaľ najsľubnejšiu príležitosť rozšíriť náš kozmický prieskum.
Referencia: „JWST odhaľuje rozšírenú distribúciu ľadu a plynu oxidu uhličitého v oblaku galaktického stredu G0.253+0.016“ od Adama Ginsberga a Ashleyho T. Barnes a Kara D. Sheng Lu, EAC Mills a Daniel L. Walker, 4. decembra 2023, Astrofyzikálny časopis.
doi: 10.3847/1538-4357/acfc34
