eso1634ru — Научный релиз

С телескопом ALMA обнаружен звездный кокон необычного химического состава

Первый объект такого типа вне Млечного Пути

29 сентября 2016 г.

Горячее и плотное облако, состоящее из сложных молекул, коконом окружает новорожденную звезду – вот что обнаружили с телескопом ALMA японские астрономы. Горячее молекулярное ядро такого типа впервые найдено вне Галактики Млечного Пути, и оказалось, что его химический состав очень отличается от подобных объектов в Галактике. Это может свидетельствовать о гораздо большем, чем до сих пор было принято считать, разнообразии химических процессов во Вселенной.

Группа японских исследователей воспользовалась всей мощью решетки телескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) для наблюдений массивной звезды ST11 [1] в соседней карликовой галактике, Большом Магеллановом Облаке (LMC). Астрономы зарегистрировали излучение различных молекулярных газов, которые образуют сравнительно горячую и плотную компактную молекулярную область вокруг только что загоревшейся звезды ST11. Вне Млечного Пути такие объекты – горячие молекулярные ядра [2] – никогда еще не наблюдались.

Такаши Шимониши (Takashi Shimonishi), астроном из университета Тохоку в Японии и главный автор работы, утверждает: "Первая регистрация внегалактического горячего молекулярного ядра демонстрирует огромный потенциал нового поколения телескопов для изучения астрохимических явлений вне Млечного Пути".

Наблюдения, выполненные на ALMA, показывают, что химический состав обнаруженного в LMC ядра очень отличается от состава подобных объектов в Млечном Пути. В нем наиболее заметны признаки наличия таких знакомых всем молекул, как двуокись серыокись азота, формальдегид, а также обычной повсеместно встречающейся космической пыли. Но некоторые органические соединения, например, метанол (простейшая молекула алкоголя), представлены необычайно слабо, в то время, как в ядрах, наблюдающихся в Млечном Пути, содержится богатый ассортимент сложных органических молекул, в том числе метанола и этанола.

Такаши Шимониши заключает: “Наши наблюдения показывают, что молекулярный состав вещества, из которого формируются звезды и планеты, значительно более разнообразен, чем мы предполагали”.

Для LMC характерно низкое содержание элементов, более тяжелых, чем водород и гелий [3]. Исследователи предполагают, что это различие и повлияло на процессы образования молекул в окрестности новорожденной звезды ST11. Оно может объяснять и наблюдаемые различия в химическом составе горячих ядер.

Пока неясно, существуют ли большие сложные молекулы, обнаруживаемые в Млечном Пути, в горячих молекулярных ядрах в других галактиках. Сложные органические молекулы представляют особый интерес, так как некоторые из них связаны с формирующимся в космическом пространстве пребиотическими молекулами, предшествующими зарождению жизни. Новооткрытый объект в одном из ближайших соседей нашей Галактики является прекрасной мишенью для исследования этого вопроса, с которым связан и другой, более общий – как влияют химические различия в галактиках на развитие внегалактической жизни ?

Примечания

[1] Полное обозначение объекта ST11 -- 2MASS J05264658-6848469. Эта молодая массивная звезда принадлежит классу «молодых звездных объектов» (Young Stellar Object). Сейчас объект выглядит одиночной звездой, но он вполне может впоследствии оказаться компактным звездным скоплением или кратной звездной системой. В процессе исследования ST11 оказалось, что звезда погружена в горячее молекулярное ядро.

[2] Горячие молекулярные ядра должны быть, во-первых, относительно компактными, с диаметром менее 0.3 светового года, во-вторых, иметь плотность более тысячи миллиардов молекул на кубический метр (что намного ниже, чем плотность земной атмосферы, но выше, чем плотность межзвездной среды), и в-третьих, быть теплыми, теплее –173 градусов Цельсия, то есть, как минимум на 80 градусов теплее стандартного молекулярного облака при той же плотности. Горячие ядра формируются на ранних стадиях эволюции массивных звезд и играют ключевую роль в образовании сложных химических соединений в космосе.

[3] Реакции ядерного горения, которые начинаются в недрах звезды после того, как в них прекращается превращение водорода в гелий, приводят к образованию более тяжелых элементов. Когда массивная звезда в конце своего эволюционного цикла взрывается в виде сверхновой, эти элементы выбрасываются в пространство. Таким образом, по мере старения Вселенной содержание тяжелых элементов в ней увеличивается. Большое Магелланово Облако (LMC), благодаря низкому содержанию в нем тяжелых элементов, дает представление о химических процессах, которые могли протекать на более ранних стадиях развития Вселенной.

Узнать больше

Результаты работы представлены в статье The Detection of a Hot Molecular Core in the Large Magellanic Cloud with ALMA, опубликованной в Astrophysical Journal 9 августа 2016 г.

Состав исследовательской группы: Takashi Shimonishi (Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences & Astronomical Institute, Tohoku University, Japan), Takashi Onaka (Department of Astronomy, The University of Tokyo, Japan), Akiko Kawamura (National Astronomical Observatory of Japan, Japan) и Yuri Aikawa (Center for Computational Sciences, The University of Tsukuba, Japan)

Атакамская Большая Миллиметровая / субмиллиметровая решетка ALMA (The Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), международный астрономический инструмент – совместный проект ESO, Национального научного фонда США NSF (U.S. National Science Foundation) и Национального института естественных наук Японии NINS (National Institutes of Natural Sciences) в кооперации с Республикой Чили. Работа обсерватории ALMA финансируется ESO (представляющей объединенные интересы своих стран-участниц), фондом NSF совместно с Национальным советом по научным исследованиям Канады NRC (National Research Council) и Национальным советом по науке Тайваня NSC (National Science Council), а также NINS в кооперации с тайваньской Academia Sinica (AS) и Корейским институтом астрономии и космических исследований KASI (Korea Astronomy and Space Science Institute).

Строительство и эксплуатация телескопа ALMA осуществляются: ESO, представляющей интересы своих стран-участниц, Национальной радиоастрономической обсерваторией США NRAO (National Radio Astronomy Observatory), управляемой компанией Associated Universities, Inc. (AUI) и представляющей Северную Америку, и Национальной астрономической обсерваторией Японии NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan), представляющей Восточную Азию. Общее управление строительством, тестированием и эксплуатацией ALMA осуществляется в рамках JAO: Объединенной обсерватории ALMA (Joint ALMA Observatory).

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) -- ведущая межгосударственная астрономическая организация Европы и самая продуктивная в мире астрономическая обсерватория. В ее работе участвуют 16 стран: Австрия, Бельгия, Бразилия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чешская Республика, Швейцария и Швеция, а также Чили, предоставившая свою территорию для размещения обсерваторий ESO. ESO проводит в жизнь масштабную программу проектирования, строительства и эксплуатации мощных наземных наблюдательных инструментов, позволяющих астрономам выполнять важнейшие научные исследования. ESO также играет ведущую роль в организации и поддержке международного сотрудничества в области астрономических исследований. ESO располагает тремя уникальными наблюдательными пунктами мирового класса, находящимися в Чили: Ла Силья, Параналь и Чахнантор. В обсерватории Параналь, самой передовой в мире астрономической обсерватории для наблюдений в видимой области спектра, установлен Очень Большой Телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) и два широкоугольных телескопа с большим полем зрения: крупнейший в мире телескоп для выполнения обзоров неба в инфракрасных лучах VISTA и Обзорный Телескоп VLT (VLT Survey Telescope) -- крупнейший инструмент, предназначенный для обзоров неба в видимом свете. ESO является европейским партнером крупнейшего астрономического проекта современности – системы радиотелескопов миллиметрового и субмиллиметрового диапазона ALMA. На Серро Армазонес, недалеко от Параналя, ESO ведет строительство E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope) – 39-метрового Европейского Чрезвычайно Большого Телескопа для оптического и ближнего ИК диапазонов, который станет «величайшим оком человечества, устремленным в небо».

Ссылки

Контакты

Kirill Maslennikov
Pulkovo Observatory
St.-Petersburg, Россия
Телефон: 89112122130
Сотовый: 89112122130
Email: km@gao.spb.ru

Takashi Shimonishi
Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences
Tohoku University, Sendai, Miyagi, Japan
Email: shimonishi@astr.tohoku.ac.jp

Masaaki Hiramatsu
NAOJ Chile Observatory EPO officer
Телефон: +81 422 34 3630
Email: hiramatsu.masaaki@nao.ac.jp

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Телефон: +49 89 3200 6655
Сотовый: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Перевод пресс-релиза ESO eso1634.

О релизе

Релиз №:eso1634ru
Название:2MASS J05264658-6848469
Тип:Local Universe : Star : Evolutionary Stage : Young Stellar Object
Facility:Atacama Large Millimeter/submillimeter Array
Science data:2016ApJ...827...72S

Изображения

Горячее молекулярное ядро, открытое в Большом Магеллановом Облаке: глазами художника
Горячее молекулярное ядро, открытое в Большом Магеллановом Облаке: глазами художника
Новые результаты, полученные на ALMA, и вид исследовавшейся области в инфракрасном свете
Новые результаты, полученные на ALMA, и вид исследовавшейся области в инфракрасном свете

Также смотрите наши