«Джеймс Уэбб» разглядел большие запасы замороженного угарного газа в центре Млечного Пути

Открытие космической обсерватории «Джеймс Уэбб» (JWST) ставит под сомнение фундаментальные представления астрофизиков о механизмах зарождения звезд: в самом сердце Млечного Пути обнаружено гигантское количество замороженного угарного газа, скрытое в облаке, которое вопреки всем законам астрофизики отказывается рождать новые светила.

Парадокс «Кирпича»: почему лед не запускает реакцию?

Речь идет о молекулярном облаке G0.253+0.016, получившем неофициальное прозвище «Кирпич» из-за своей необычайно высокой плотности и характерной формы. Согласно классическим моделям звездообразования, такие условия — огромная концентрация холодной материи — являются идеальным «инкубатором» для возникновения протозвезд. Однако данные, полученные с камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) телескопа JWST, демонстрируют обратное: процесс звездообразования в этом регионе заблокирован.

Загадка теплого газа в холодном облаке

Исследовательская группа под руководством Адама Гинзбурга из Университета Флориды обнаружила, что, несмотря на обилие ледяного угарного газа (CO), который конденсируется на частицах пыли, сам газ в облаке остается аномально теплым. Для запуска гравитационного коллапса, ведущего к рождению звезды, температура молекулярного газа должна опускаться до критических значений — около десяти кельвинов (десять градусов выше абсолютного нуля). В «Кирпиче» этот порог не достигается, что порождает две основные гипотезы: либо облако слишком молодо и процесс просто не успел начаться, либо мощные магнитные поля и высокая турбулентность создают невидимый барьер, не позволяющий газу сжиматься.

Химический состав как ключ к эволюции галактики

Открытие большого количества замороженного угарного газа в центре Галактики имеет далеко идущие последствия. Ранее ученые испытывали серьезные трудности с обнаружением льдов в межзвездной среде, что не позволяло оценить их истинное распространение. Теперь, как отмечает Гинзбург, стало ясно, что лед в центральных регионах Млечного Пути является не исключением, а правилом. «Наши наблюдения убедительно демонстрируют, что лёд там очень распространён, причём настолько, что все наблюдения в будущем должны учитывать это», — подчеркивает астроном.

В планах научной группы — использовать спектроскопические возможности JWST для инвентаризации других замерзших соединений в облаке G0.253+0.016. Ученые намерены выяснить точное содержание водяного льда, углекислоты и более сложных органических молекул. Это позволит не только понять химическую эволюцию «Кирпича», но и составить карту распределения «строительных блоков» жизни в одной из самых динамичных и загадочных зон нашей галактики.

Ранее астрономы неоднократно фиксировали наличие льдов вблизи сверхмассивной черной дыры Стрелец A*, однако область «Кирпича» выделяется своей изоляцией от мощного излучения центра. Отсутствие звездообразования при таком изобилии «сырья» делает это облако идеальной естественной лабораторией для проверки теорий о роли магнитных полей и турбулентности в эволюции галактик.

Результаты исследования кардинально меняют подход к интерпретации данных инфракрасной астрономии. Если раньше наличие льда считалось маркером холодных и пассивных зон, то теперь выясняется, что он может сосуществовать с теплым и динамичным газом. Это открытие заставляет пересмотреть модели химического обогащения межзвездной среды и может объяснить, почему в некоторых регионах Вселенной звезды рождаются гораздо медленнее, чем предсказывают теории.