Как Гершель раскрыл секреты звездного формирования?

Почти 4 года Обсерватория Гершеля исследовала звездное небо в поисках сияния прохладной космической пыли. Это помогло впервые взглянуть на звездные коконы и разобраться в том, как именно рождаются и развиваются звезды.

Звезды и планеты постоянно возникают из плотных и холодных отсеков молекулярных облаков, где формируются из газа и пыли. Процесс циркулярный, поэтому после смерти они также возвращают созданный материал обратно в пространство с более тяжелыми элементами.

Исследователи давно знают, что звезды рождаются при слиянии и распаде межзвездного материала. Но детали всегда оставались неизвестными. Однако тайны начали раскрываться с запуском космической обсерватории Гершеля, функционирующей в 2009-2013 гг.

Уникальная обсерватория

Очень часто открытия совершаются сразу после изобретения нового инструмента или усовершенствования старого.

Создание телескопа позволило заглянуть намного глубже в пространство за последние 4 века. Далее появились фотографические пластины, запуск аппаратов и космические телескопы с различными фильтрами и спектрографом. Это увеличило не только дальность наблюдения, но и расширило диапазон видимых объектов.

Чем прохладнее тело, тем больше длина волны света, поэтому обзор в дальнем ИК и субмиллиметровом приборах позволил отыскать наиболее морозные места во Вселенной. 3.5-метровый телескоп Гершель смог обеспечить невероятную чувствительность наблюдения и пространственное разрешение.

С его помощью удалось зафиксировать пространственную пыль. Это небольшой, но значительный компонент пространства. Для землян он работает как блок, который скрывает за собою интересные отдаленные объекты. Гершель стал находкой, потому что пыль указывает на наличие межзвездного газа, а значит намекает на места, где формируются звезды. Кроме того, он обладал большим спектральным охватом, что позволило определить свойства наблюдаемых газов.

Обсерватория сосредотачивалась на нескольких важных программах. Среди них Гульда наблюдала за ближайшими точками формирования звезд, отобразив масштабное кольцо, окружающее Солнце на удаленности в 1500 световых лет. А ИК-съемка создала 360-градусный обзор галактической плоскости.

Изобилие нитей

Важнейшее открытие – масштабная нитевидная сеть по всей галактике. Гершелю удалось отыскать их везде в межзвездной среде. Некоторые охватывали всего пару световых лет, а другие доходили до сотен. Удивительно то, что одни создавали звезды, а другие нет. Почему?

Оказалось, что нити не только сильно распространены, но и похожи по свойствам. Независимо от длины, все они были одинаковой ширины – 1/3 светового года. Скорее всего, их формирование основывается на турбулентной динамике газа в межзвездных облаках.

Звездные формирования с низкой массой

С 2010 года стало ясно, что нити играют важную роль в процессе звездного рождения. Ученые стали замечать, что нити предшествовали появлению звезд. Это помогло создать новую модель для формирования объектов, вроде Солнца. Нити появляются из-за турбулентности в газовом перемещении. В наиболее плотных гравитация берет над всеми верх, нити теряют стабильность и создают комки. Материал внутри сжимается и зарождается звезда.

Звездные формирования с большой массой

Массивные звезды – редкие, но яркие и мощные небесные тела, влияющие на окружающую среду. Долгое время не могли понять, как они создаются. Их условия должны сильно расходиться со звездами солнечного типа. Исследования указывают, что они могут появляться на точках пересечения нитей.

Пыли и газа достаточно, чтобы гарантировать стабильный поток материала. Звезда разрастается и превращается в гиганта. Также считают, что рядом формируется целое скопление с такими же объектами.

Новые вопросы

Все исследования проводились на примере нашей галактики. Поэтому ученые пытаются использовать модели в чужих.

Ученые все еще не разобрались в деталях природы нитей, а также процессе динамики аккреции вещества и как именно влияют магнитные поля. Они рассчитывают получить больше информации, чтобы сформировать более универсальные и точные модели, работающие по всей Вселенной.