В звёздообразующем комплексе Лебедь X обнаружены уникальные структуры переходного газа

27.01.2025 14:19:00 | iXBT.com

Международная группа астрономов провела масштабное исследование звёздообразующего комплекса Лебедь X (Cygnus X) с помощью радиотелескопа Грин-Бэнк (Green Bank Telescope), обнаружив обширные области газа, находящегося в переходном состоянии между атомарной и молекулярной формами. Наблюдения проводились в диапазоне 274-399 МГц с использованием углеродных рекомбинационных линий (CRRL).

Исследование охватило территорию площадью 30 квадратных градусов (участок неба размером с 60 полных Лун), при этом излучение C273α было зафиксировано на площади 24 квадратных градуса. Наблюдения излучения C273α в Лебеде X важно, поскольку оно позволяет астрономам исследовать трудно наблюдаемую фазу межзвёздной среды, помогая лучше понять процесс формирования и эволюции молекулярных облаков в комплексах звездообразования. Впервые учёным удалось создать подробные карты низкочастотных углеродных рекомбинационных линий для столь обширной области космического пространства.

Комплексный вид области Лебедь X, сочетающий данные из разных диапазонов электромагнитного спектра. Красный цвет показывает радиоизлучение, зелёный - инфракрасное излучение, синий - распределение молекулярного газа. На изображении отмечены различные астрономические объекты, включая области ионизированного водорода, остаток сверхновой, звёздную ассоциацию и скопления. Особый интерес представляют контуры, показывающие распределение излучения углеродной линии C273α, которое обнаружено в 75% исследованной области. Источник: arXiv:2501.13838v1

Полученные данные показали наличие сложных структур: дуг, хребтов и протяжённых образований. Эти структуры часто располагаются на периферии областей излучения CO и, вероятно, представляют собой газ в процессе перехода из атомарного состояния (HI) в молекулярное (H?). Типичное угловое расстояние между областями излучения C273α и ¹³CO составляет около 12 парсек.

Исследователи определили, что плотность газа в областях излучения C273α варьируется от 40 до 400 частиц на кубический сантиметр. Профили линий C273α имеют гауссову форму и демонстрируют признаки турбулентного уширения, при этом их ширина на половине высоты составляет от 2 до 20 км/с (медианное значение 10,6 км/с).

Особый интерес представляет относительно короткий турбулентный временной масштаб – около 2,6 миллиона лет, что говорит о доминирующей роли турбулентного давления в эволюции газа C273α. Между компонентами C273α и ¹³CO наблюдаются скоростные смещения со средним значением 2,9 км/с.

В ходе исследования были выявлены два различных режима взаимодействия: в первом случае излучение C273α тесно связано с ¹³CO при концентрации водорода около 4×10²¹ см?², во втором – излучение C273α происходит независимо от интенсивности ¹³CO. Предполагается, что в первом случае C273α возникает в оболочках массивных облаков и филаментов, а во втором – из холодных сгустков в более разреженной смеси атомарного и молекулярного водорода.

Подробнее