Група астрономів оприлюднила нові дані спостережень сусідніх галактик, які на їхніх світлинах нагадують барвисті космічні феєрверки. Зображення, отримані за допомогою Дуже великого телескопа (Very Large Telescope) Європейської південної обсерваторії (European Southern Observatory, ESO), показують різні складові галактик різними кольорами, що дає змогу астрономам точно визначати місця розташування молодих зір і газу, який вони нагрівають навколо себе. Поєднуючи ці нові спостереження з даними, отриманими за допомогою Великої міліметрової/субміліметрової антени Атакама (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, ALMA), яку ESO використовує на умовах партнерства, група науковців намагається пролити нове світло на те, що саме змушує газ конденсуватися в зорі.
Астрономи знають — зорі народжуються в газових хмарах, але що спричиняє формування зір і яка роль в цьому галактики як цілого, досі є загадкою. Щоб зрозуміти цей процес, група дослідників спостерігала різні сусідні галактики за допомогою потужних телескопів на землі і в космосі, скануючи різні ділянки галактик, в яких відбувається формування зір.
«Уперше ми виділили окремі ділянки зореутворення в широкому діапазоні як їхніх положень в галактиках, так і їхнього довкілля, у вибірці, яка добре відображає різні типи галактик», — сказав Ерік Емселлем (Eric Emsellem), астроном ESO, який працює в Німеччині й керує роботою зі спостережень за допомогою VLT в рамках виконання проєкту «Фізика з високою кутовою роздільною здатністю в сусідніх галактиках» (Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS). «Ми можемо прямо спостерігати газ, із якого формуються зорі, ми також бачимо молоді зорі та спостерігаємо їхню еволюцію на різних її етапах».
Емселлем, який також є співробітником Ліонського університету (Франція), і його група нещодавно оприлюднили набір сканів галактик, зроблених за допомогою багатоканального спектрографа (Multi-Unit Spectroscopic Explorer, MUSE) на VLT ESO в пустелі Атакама в Чилі. Вони використовували MUSE для відстеження новонароджених зір і теплого газу навколо них, який зорі освітлюють та нагрівають і який діє як «спусковий гачок пістолета», тобто спричиняє формування нових зір.
Тепер нові зображення галактик, отримані за допомогою MUSE, науковці поєднують із зображеннями тих самих галактик, зроблених за допомогою ALMA, що були оприлюднені на початку поточного року. Телескоп ALMA, що також міститься в Чилі, особливо добре підходить для картографування холодних газових хмар — галактичних утворень, які є носіями сировини для утворення зір.
На цьому знімку, зробленому за допомогою багатоканального спектрографа (Multi-Unit Spectroscopic Explorer, MUSE) на Дуже великому телескопі Європейської південної обсерваторії, показано сусідню галактику NGC 4303. NGC 4303. Це спіральна галактика, в центрі якої міститься перемичка із зір (бар) і газ, міститься на відстані приблизно 55 мільйонів світлових років від Землі в напрямку сузір’я Діви. Зображення отримали, поєднавши дані спостережень на різних довжинах хвиль електромагнітного спектра, щоб виявити популяції зір та гарячий газ. Відблиски золотого кольору переважно відповідають хмарам іонізованого водню, кисню та газу сірки, що вказує на новонароджені зорі. Натомість ділянки синього кольору на задньому плані показують розподіл зір старшого віку.
Зображення отримано в рамках виконання проєкту «Фізика з високою кутовою роздільною здатністю в сусідніх галактиках» (Physics at High Angular resolution in Nearby GalaxieS (PHANGS). Науковці виконують спостереження з високою роздільною здатністю сусідніх галактик за допомогою телескопів, що працюють в різних діапазонах електромагнітного спектра. Фото з сайту www.eso.org.
Поєднуючи зображення від MUSE та ALMA, астрономи мають змогу досліджувати ділянки галактик, де відбувається формування зір, і порівнювати їх з тими місцями, де може відбутися процес зореутворення. Це допомагає краще зрозуміти, що саме спричиняє, стимулює чи стримує народження нових зір. Отримані зображення вражають, показуючи разючі різнобарвні розплідники зір в сусідніх галактиках.
«Є багато таємниць, які ми хочемо розгадати», — сказала Кетрін Креккель (Kathryn Kreckel) з Гейдельберґського університету в Німеччині, учасниця проєкту PHANGS. «Чи народжуються зорі частіше у певних ділянках своїх галактик — і якщо так, то чому? І як еволюція зір після їхнього народження впливає на формування нових поколінь зір?»
Тепер, завдяки великій кількості даних від MUSE та ALMA, які отримала наукова група PHANGS, астрономи зможуть відповісти на ці запитання. Приймач MUSE дає змогу отримувати спектри — своєрідні «штрих-коди», які астрономи аналізують, щоб розкрити властивості та природу космічних об’єктів — у кожній окремій точці свого поля зору. Це дозволяє отримувати набагато більше інформації, ніж це дають традиційні прилади. Для проекту PHANGS на MUSE спостерігали 30 000 туманностей, що складаються із теплого газу, й отримали близько 15 мільйонів спектрів різних ділянок галактик. З іншого боку, спостереження на ALMA дали змогу астрономам нанести на мапу близько 100 000 ділянок холодного газу в 90 сусідніх галактиках. Завдяки цьому створено з безпрецедентно високою роздільною здатністю атлас розплідників зір в близькому (локальному) Всесвіті.
На додаток до даних від ALMA та MUSE, у проєкті PHANGS також використовують дані спостережень Космічного телескопа імені Габбла. Були обрані різні обсерваторії, щоб наукова група могла спостерігати наших галактичних сусідів на різних довжинах хвиль електромагнітного спектра (видимий, ближній інфрачервоний та радіо діапазони), адже при цьому кожен діапазон довжин хвиль давав змогу виявляти окремі частини спостережуваних галактик. «Поєднання цих даних дає змогу досліджувати різні етапи процесу формування зір — від утворення розплідників зір до початку зоеутворення та остаточного знищення розплідників новонародженими зорями — більш докладно, ніж це можливо за допомогою окремих спостережень», — зауважив учасник проєкту PHANGS Франческо Бельфьоре (Francesco Belfiore) з Італійського національного інституту астрофізики (INAF) та обсерваторії Арчетрі у Флоренції. «Проєкт PHANGS уперше дав змогу виконати дослідження в такому обсязі й отримати досить чіткі зображення, щоб побачити окремі хмари, зорі та туманності, що мають ознаки наявності в них зір на стадії формування».
Робота, яку науковці виконують в рамках проєкту PHANGS, буде продовжена із застосуванням майбутніх телескопів та приладів, таких як космічний телескоп Джеймса Вебба. Отримані дані стануть основою для спостережень за допомогою майбутнього Надзвичайно великого телескопа (Extremely Large Telescope, ELT) ESO, який стане до ладу наприкінці цього десятиліття і дасть змогу ще докладніше розглянути структури розплідників зір.
«Роздільна здатність мап, які ми створюємо, достатня для ідентифікації та розрізнення окремих хмар, в яких утворюються зорі, але вона ще не дає змоги побачити докладно, що відбувається всередині таких хмар», — зазначила Єва Шіннерер (Eva Schinnerer), керівник дослідницької групи Інституту астрономії Макса Планка в Німеччині та головний дослідник проєкту PHANGS, в рамках якого були виконані нові спостереження. «Нові зусилля нашої групи та інших спостерігачів розширюють межі в цьому питанні, тому нас чекають десятиліття захопливих відкриттів».
За інф. з сайту www.eso.org підготував Іван Крячко
