Ученые открыли важный компонент звездообразования

Астрономы давно ищут ключевой фактор, который заставляет одни галактики производить звезды более эффективно, чем другие.

Новое революционное исследование показало, что ранее теоретически возможный ингредиент — магнитные поля — играет решающую роль в процессе звездообразования в сливающихся галактиках.

Как магнитные поля способствуют звездообразованию

Подобно тому, как в скороварке используется крышка для удержания тепла и давления при приготовлении пищи, галактики, находящиеся в процессе слияния, могут полагаться на магнитные поля, чтобы создать подходящие условия для звездообразования.

Ученые, изучающие Arp 220, систему, образовавшуюся в результате столкновения двух богатых газом спиральных галактик, обнаружили убедительные доказательства существования магнитных полей в ее плотном газово-пылевом диске.

Arp 220 — один из самых ярких объектов за пределами Млечного Пути при наблюдении в инфракрасном свете. Интенсивная вспышка звездообразования в этой системе уже много лет озадачивает астрономов.

Известно, что слияния галактик вызывают быстрые всплески звездообразования, однако точные механизмы, регулирующие этот процесс, оставались неясными — до сих пор.

Первые магнитные поля в сливающейся галактике

Впервые исследователи обнаружили магнитные поля в глубине ядра сливающейся галактики, что позволяет по-новому взглянуть на их роль в формировании звездных яслей.

Открытие было сделано с помощью Субмиллиметрового массива (SMA), состоящего из восьми радиотарелок, расположенных вблизи вершины Маунакеа на Гавайях. Этот современный телескоп позволил астрономам проникнуть глубоко внутрь Arp 220 и обнаружить наличие этих неуловимых полей.

Для формирования новых звезд необходимо сжать огромные объемы газа. Однако, когда молодые звезды зажигаются, они выделяют сильное тепло, что приводит к рассеиванию окружающего газа и замедляет дальнейшее звездообразование.

Магнитные поля действуют как стабилизирующая сила, связывая газ и не давая ему слишком быстро улетучиться — подобно тому, как крышка скороварки удерживает тепло, позволяя пище эффективно готовиться.

Почему некоторые галактики формируют звезды более эффективно

Одна из самых больших загадок астрофизики заключается в том, почему некоторые галактики, особенно те, которые находятся в процессе слияния, превращают газ в звезды быстрее, чем другие. Это явление, известное как вспышка звезды, противоречит традиционным моделям звездообразования.

Теперь астрономы полагают, что недостающим звеном могут быть магнитные поля. Удерживая звездообразующий газ вместе дольше, эти поля противостоят расширению и диссипации, вызванным теплом молодых звезд и взрывами сверхновых. Этот процесс позволяет газу оставаться достаточно плотным, чтобы продолжать формировать звезды в ускоренном темпе.

Еще одна важная функция магнитных полей в слияниях галактик — их способность замедлять вращение газа в дисках. Это замедление позволяет гравитации сильнее притягивать газ, загоняя его внутрь и подпитывая интенсивные вспышки звездообразования. Без этого эффекта газ рассеивался бы быстрее, ограничивая образование новых звезд.

Эти выводы означают значительный прорыв в понимании того, как сливающиеся галактики производят звезды с такой высокой скоростью.

До сих пор наличие магнитных полей в таких средах было чисто теоретическим, но новые наблюдения дают конкретные доказательства того, что они играют жизненно важную роль в регулировании звездообразования.

Будущее исследований звездообразования

Благодаря этому открытию астрономы теперь стремятся выяснить, существуют ли подобные магнитные поля в других сверхсветящихся инфракрасных галактиках. Расширяя свои исследования, они надеются уточнить модели звездообразования и получить более глубокое представление о силах, формирующих самые светящиеся галактики Вселенной.

Исследование представляет собой большой шаг вперед в астрофизике, проливая свет на скрытые механизмы, управляющие звездной эволюцией.

По мере развития технологий и увеличения мощности телескопов роль магнитных полей в формировании галактик, вероятно, станет еще более очевидной, открывая новые главы в нашем понимании космоса.

Ранее ученые получили снимок галактики в процессе звездообразования.

Фото: потрясающее столкновение двух спиральных галактик сияет в инфракрасном диапазоне светом более чем триллиона солнц. Столкнувшиеся галактики, получившие общее название Arp 220, вызвали мощнейший всплеск звездообразования. Каждое из объединяющихся галактических ядер окружено вращающимся звездообразующим кольцом, испускающим яркий свет, который Вебб уловил в инфракрасном диапазоне. Этот яркий свет создает выдающуюся особенность звездной вспышки. Источник: NASA, ESA, CSA, STScI, Alyssa Pagan (STScI).

03.02.2025