Астрофизики создали первую 3D-модель областей звёздообразования вблизи Стрельца A*

Исследователи из Коннектикутского университета впервые создали трёхмерные карты газовых облаков, в которых формируются звёзды, в одном из самых экстремальных регионов нашей галактики — вблизи сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A* (Sgr A*).

Центральная область Млечного Пути представляет собой уникальную среду, где температура газа, его плотность и турбулентность примерно в 10 раз выше, чем в остальной части галактики. Когда поступающий газ попадает в чёрную дыру, она излучает рентгеновские вспышки, распространяющиеся во всех направлениях и взаимодействующие с молекулярными облаками через процесс флуоресценции.

Источник: DALL-E

Физик-исследователь Даня Альбослани и постдокторант Саманта Брункер разработали новый метод рентгеновской томографии для создания трёхмерных карт двух молекулярных облаков, получивших названия «Камень» (Stone) и «Палки» (Sticks). Эти карты стали первыми в истории трёхмерными изображениями молекулярных облаков в галактическом центре.

«Изучая процессы в центральной молекулярной зоне Млечного Пути, мы можем лучше понять другие экстремальные среды во Вселенной. Многие далёкие галактики имеют схожие условия, но они слишком удалены для детального изучения», — поясняет Альбослани.

Данные по молекулярным газам от Submillimeter Array в фоновом сером цвете с рентгеновским излучением с 2010 по 2017 год, показанным в цветных контурах. В целом наблюдается хорошее морфологическое согласие, с хорошей корреляцией для мелкомасштабных структур в 2013, 2015 и 2016 годах, особенно. Источник: X-ray: NASA/CXC/UConn/S. Brunker et al.; radio: ASIAA/SAO/SMA

Исследователи использовали данные рентгеновской обсерватории «Чандра» за два десятилетия. Метод рентгеновской томографии позволяет измерить третье измерение облака, поскольку учёные наблюдают, как рентгеновские лучи освещают отдельные его слои с течением времени.

Сопоставляя данные с наблюдениями в субмиллиметровом диапазоне, исследователи смогли определить продолжительность рентгеновской вспышки, освещающей облако «Камень». «Моделирование показало, что вспышка не могла длиться более 4–5 месяцев», — отмечает Брункер.

Этот новаторский подход к моделированию молекулярных облаков в 3D помогает учёным получить больше информации об условиях, приводящих к звёздообразованию, а также о прошлой активности Стрельца A* — одного из ключевых вопросов современной астрофизики.