Молекулярные облака продлевают себе жизнь, постоянно собирая себя заново

Астрономы недавно обнаружили, что гигантские облака молекулярного водорода, место рождения звезд, могут жить десятки миллионов лет, так как отдельные молекулы постоянно разрушаются и собираются заново. Это новое исследование помогает внести важный вклад в понимание общей картины того, как рождаются звезды.

Чтобы создать звезды, сначала нужны гигантские облака молекулярного газообразного водорода. Это резервуары, которые могут подвергнуться катастрофическому коллапсу. При этом могут появиться сразу десятки и даже сотни звезд. Без резервуаров газа невозможно создать звезды, поэтому астрономов особенно интересует, как ведут себя эти облака. Эволюция облаков в галактической среде может рассказать об истории звездообразования в галактике.

Недавние наблюдения показали, что когда новые звезды появляются внутри гигантского молекулярного облака, они быстро выдувают окружающие себя молекулы. Из-за пониженной плотности молекул, окружающих эти звезды, оставшиеся молекулы подвергаются бомбардировке ионизирующим излучением, в результате чего молекулярный водород переходит в ионизированное состояние.

Но другие наблюдения показали, что гигантские облака существуют невероятно долго. Так как же быть, если новорождённые звёзды постоянно разрывают родительские облака?

Команда исследователей обратилась к сложному компьютерному моделированию, чтобы ответить на этот вопрос. Они смоделировали часть галактики и исследовали поведение молекулярных облаков по мере того, как внутри них формируются звезды. Они обнаружили, что их моделирование согласуется с наблюдениями: новорожденные звезды могут легко разорвать молекулярное облако. Но они также нашли уравновешивающий фактор. Гигантские молекулярные облака постоянно поглощают любой окружающий водород, который случайно блуждает по галактике. Это действие накопления восполняет запасы водорода в облаке.

Исследователи обнаружили, что отдельные молекулярные облака могут жить почти до 100 миллионов лет. Но любая отдельная молекула водорода будет существовать в этом облаке только до четырех миллионов лет, прежде чем она диссоциирует. Но на каждую молекулу, которая испаряется, в облако входит новая, сохраняя все в равновесии. Пока облако может накапливать материал, оно будет продолжать жить.

Эти результаты объясняют, как гигантские молекулярные облака могут жить так долго, несмотря на то, что их отдельные молекулы исчезают. И поскольку гигантские молекулярные облака являются местом рождения звезд, это исследование помогает нарисовать картину того, как галактики могут продолжать производить звезды в течение миллиардов лет.