Може да не ни се струва така, но пространството между звездите не е напълно празно. В тъмнината се носят плътни и не толкова плътни облаци газ и прах.
Космически район на разстояние около 700 светлинни години е очарователно изключение. Там, сред съзвездията Персей и Телец, астрономите са открили голяма сферична празнота с диаметър над 500 светлинни години. Около периметъра му има молекулярни облаци Персей и Телец – плътни облаци от студен газ и прах, където се образуват звезди.
Нарича се „Черупка Пер-Тау“ и изглежда е продукт на поне една гигантска експлозия на свръхнова преди милиони години. Вероятно това явление компресира и задейства образуването на звезди в двата молекулярни облака.
„Стотици звезди се образуват или съществуват вече на повърхността на този гигантски балон“, казва теоретичният астрофизик Шмуел Биали от Харвард-Смитсоновския център за астрофизика (CfA).
„Имаме две теории – или една свръхнова е излязла в основата на този балон и е изтласкала газ навън, образувайки това, което сега наричаме“ суперчерупка Персей-Телец „, или поредица от свръхнови, възникнали в продължение на милиони години, са я създали с течение на времето.“
Картографирането на нещата в космоса е трудна работа. В две измерения това е доста просто, но третото измерение – дълбочината – отнема малко повече време. Имаме няколко начина да го направим, но има пропуски в нашите знания и остават много несигурности.
За да изследват молекулярните облаци на Персей и Телец, изследователите са използвали данни от Гая, сателитната обсерватория на Европейската космическа агенция, която работи от 2013 г., за да картографира галактиката Млечен път в три измерения с възможно най-много детайли и прецизност. Това е един от най-мощните инструменти, които имаме, за да ни помогне да разберем архитектурата – и следователно историята – на нашата родна галактика.
Тези данни бяха анализирани с помощта на софтуер за визуализация, който позволява на учените да създават интерактивни 3D визуализации. От това астрономите успяха да конструират 3D карти на газа в тези и други молекулярни облаци, които се публикуват в отделен документ.
„Успяваме да наблюдаваме тези облаци от десетилетия, но никога досега не сме знаели истинската им форма, дълбочина или дебелина. Също така не бяхме сигурни колко далеч са облаците“, казва астрономът Катрин Зукър, също от Харвард-Смитсониан CfA. „Сега знаем къде се намират само с 1 % несигурност, което ни позволява да различим тази гигантска празнота между тях.“
Според анализа на екипа на Биали, почти сферичната празнота вероятно е резултат от мощна експлозия на свръхнова, изпращаща ударна вълна във всички посоки в междузвездното пространство. Тъй като тази ударна вълна се разширява, тя изтласква и компресира материала в междузвездната среда, като го измества, за да създаде сферична обвивка.
Това също разкрива как молекулярните облаци могат да бъдат задействани в образуването на звезди, казват учените. „Има много различни теории за това как газът се пренарежда, за да образува звезди“, казва Зукър.
„Астрономите са тествали тези теоретични идеи, използвайки симулации и преди, но това е първият път, когато можем да използваме реални, а не симулирани 3D образи, за да сравним теорията с наблюдението и да оценим кои теории работят най-добре.“
Смята се, че образуването на звезди се случва, когато по-плътна област в молекулярен облак се срути, въртейки се, под собствената си гравитация. Когато ударната вълна от свръхнова се разшири в пространството около нея, тя може да помете газа в междузвездната среда, за да образува молекулярни облаци с плътни области, които след това започват да образуват звезди.
Това е, което екипът смята, че се е случило с черупката Per-Tau. Между 6 и 22 милиона години, според тяхната реконструкция, множество събития на свръхнови са издълбали кухина в междузвездната среда. Това създава както черупката, така и молекулярните облаци Персей и Телец. В момента балонът вече не изглежда да се разширява – сега той служи като паметник на космическия цикъл на живота.
„Това показва, че когато една звезда умре, нейната свръхнова генерира верига от събития, които в крайна сметка могат да доведат до раждането на нови звезди“, казва Биали.
Интерактивен 3D модел на черупката Per-Tau може да бъде проучен на уебсайта на Харвард. Докладът на екипа е публикуван в The Astrophysical Journal Letters.
