В одній із найактивніших зон зореутворення в галактиці-супутниці Чумацького Шляху астрономи знайшли пояснення розбіжності між прогнозованою і спостережуваною рентгенівською яскравістю. Моделі передбачали значно більше гарячого газу, який мав би інтенсивно випромінювати в рентгенівському діапазоні, ніж фактично фіксували телескопи. Нове дослідження показує, що енергія втрачається одразу кількома способами.
Де народжуються зорі
Туманність Тарантул, або 30 Золотої Риби (30 Doradus), розташована у Великій Магеллановій Хмарі на відстані близько 160 тис. світлових років від Землі. У цій зоні зореутворення містяться тисячі молодих зір, зокрема масивних світил.
Потужні зоряні вітри від цих зір нагрівають навколишній газ ударними хвилями до мільйонів градусів. Такий гарячий газ мав би інтенсивно випромінювати в рентгенівському діапазоні, однак його виявилося набагато менше, ніж передбачали моделі.
Команда під керівництвом Дженніфер Родрігес з Університету штату Огайо поєднала рентгенівські дані обсерваторії Chandra, оптичні спостереження Hubble, інфрачервоні дані James Webb та архівні спостереження телескопа Spitzer. Результати опубліковані в журналі The Astrophysical Journal.
Три канали втрат
Перший механізм пов’язаний з витоком гарячого газу. За оцінками команди, до половини гарячої газової компоненти може просочуватися крізь стінки газопилових оболонок і залишати туманність.
Другий механізм — це турбулентне перемішування. Холодний газ поблизу стінок оболонок змішується з гарячим, унаслідок чого гаряча компонента охолоджується і слабше випромінює в рентгенівському діапазоні.
Третій механізм — теплопровідність. Порівняння з комп’ютерними симуляціями вказує, що гарячий газ може передавати тепло холоднішому під час безпосереднього контакту, особливо в щільних ділянках оболонок. Цей процес не обов’язково супроводжується перемішуванням газу.
Жоден із механізмів окремо не пояснює всієї розбіжності між моделями та спостереженнями. Разом вони, ймовірно, пояснюють, чому в Туманності Тарантул виявилося значно менше гарячого газу, який світиться в рентгенівському діапазоні, ніж очікували. Про це повідомляє Universe Today.
Чотири шари зображення
Нове композитне зображення туманності нагадує колаж із напівпрозорих кольорових шарів. Рентгенівські дані Chandra показані блакитним кольором. Вони простежують гарячий газ, нагрітий ударними хвилями від зоряних вітрів.
Інфрачервоні дані James Webb позначені червоним. Вони показують тисячі молодих зір і великі ділянки прохолодного пилу, який може стати сировиною для формування нових світил і планет.
Зелений оптичний шар Hubble показує водень, тепліший за той, що його фіксує Webb, а також окремі зорі крізь туманність. У центральній частині зображення всі три шари накладаються, створюючи ділянки оранжевого, золотистого й жовтого кольорів. Зображена область має близько 470 світлових років у поперечнику.
Енергетичний баланс
Туманність Тарантул є однією з найкраще досліджених зон зореутворення за межами Чумацького Шляху. Новий аналіз показує, що енергія зоряних вітрів не зосереджується повністю в гарячому газі, який випромінює в рентгенівському діапазоні.
Частина газу залишає туманність крізь оболонки, частина охолоджується під час турбулентного перемішування, а ще частина передає тепло холоднішому газу завдяки теплопровідності. Спільна дія цих процесів пояснює, чому спостережувана кількість рентгенівського газу в туманності менша за прогнозовану.
