Создана наиболее детализированная на сегодняшний день трехмерная карта ближайших к Солнцу звездных яслей. Эта модель охватывает все регионы звездообразования в радиусе около 4000 световых лет и точно отображает распределение светящегося водородного газа. Основная цель исследования — понять расположение, движение и температурные процессы в турбулентном газовом море, что является ключом к ответу на фундаментальный вопрос астрономии: как формируются звезды.
В основу работы легла уже существующая трехмерная карта межзвездной пыли. Эти данные были получены с помощью космического телескопа «Гайя» (Gaia) Европейского космического агентства (ЕКА) и обработаны Консорциумом по обработке и анализу данных (DPAC). Карта пыли стала фундаментом для моделирования более сложной среды.
На следующем этапе исследователи преобразовали карту распределения пыли в карту водородного газа. Этот шаг основан на научном принципе, согласно которому регионы с большей концентрацией пыли также содержат больше водорода — основного компонента межзвездного пространства. Таким образом, была создана базовая модель газовой структуры в окрестностях Солнечной системы, расположенной в одном из внешних спиральных рукавов Млечного Пути.
Ключевым элементом модели стало добавление влияния 87 конкретных звезд. Эти объекты относятся к O-типу — редкому классу чрезвычайно массивных, горячих и короткоживущих светил. Именно такие звезды являются главными источниками энергии в своих регионах и чаще всего встречаются в звездных колыбелях, где активно рождаются новые светила.
Звезды О-типа испускают мощное высокоэнергетическое излучение, которое ионизирует окружающий их водородный газ, то есть отрывает электроны от атомов. Этот процесс является причиной свечения газа. Чтобы смоделировать этот эффект, ученые использовали компьютерные симуляции, в которые были заложены данные о яркости и температуре каждой из 87 звезд.
Симуляция точно показала, где именно водородный газ должен светиться. Свечение возникает в тот момент, когда свободный электрон вновь захватывается атомом водорода, что приводит к испусканию света на определенной длине волны. Карта наглядно демонстрирует, как далеко распространяются частицы света от звезд О-типа и где они передают свою энергию окружающему газу.
Полученная модель успешно прошла проверку. Карта светящегося водорода, созданная на основе симуляции, хорошо совпала с более старой и менее детализированной картой, которая была построена по результатам прямых наблюдений за излучением водорода. Это подтверждает высокую точность нового метода и его ценность для астрофизики.
Работу возглавил астрофизик Льюис МакКаллум, который провел исследование в Сент-Эндрюсском университете в Шотландии, а в настоящее время работает в Рейнско-Вестфальском техническом университете Ахена (RWTH Aachen University) в Германии. Результаты были опубликованы в июньском выпуске журнала Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. В число авторов, указанных в кредитах к визуализации, входят С. Пейн-Варденаар, Л. МакКаллум и другие, с указанием даты 2025 год.
Изображение носит иллюстративный характер
В основу работы легла уже существующая трехмерная карта межзвездной пыли. Эти данные были получены с помощью космического телескопа «Гайя» (Gaia) Европейского космического агентства (ЕКА) и обработаны Консорциумом по обработке и анализу данных (DPAC). Карта пыли стала фундаментом для моделирования более сложной среды.
На следующем этапе исследователи преобразовали карту распределения пыли в карту водородного газа. Этот шаг основан на научном принципе, согласно которому регионы с большей концентрацией пыли также содержат больше водорода — основного компонента межзвездного пространства. Таким образом, была создана базовая модель газовой структуры в окрестностях Солнечной системы, расположенной в одном из внешних спиральных рукавов Млечного Пути.
Ключевым элементом модели стало добавление влияния 87 конкретных звезд. Эти объекты относятся к O-типу — редкому классу чрезвычайно массивных, горячих и короткоживущих светил. Именно такие звезды являются главными источниками энергии в своих регионах и чаще всего встречаются в звездных колыбелях, где активно рождаются новые светила.
Звезды О-типа испускают мощное высокоэнергетическое излучение, которое ионизирует окружающий их водородный газ, то есть отрывает электроны от атомов. Этот процесс является причиной свечения газа. Чтобы смоделировать этот эффект, ученые использовали компьютерные симуляции, в которые были заложены данные о яркости и температуре каждой из 87 звезд.
Симуляция точно показала, где именно водородный газ должен светиться. Свечение возникает в тот момент, когда свободный электрон вновь захватывается атомом водорода, что приводит к испусканию света на определенной длине волны. Карта наглядно демонстрирует, как далеко распространяются частицы света от звезд О-типа и где они передают свою энергию окружающему газу.
Полученная модель успешно прошла проверку. Карта светящегося водорода, созданная на основе симуляции, хорошо совпала с более старой и менее детализированной картой, которая была построена по результатам прямых наблюдений за излучением водорода. Это подтверждает высокую точность нового метода и его ценность для астрофизики.
Работу возглавил астрофизик Льюис МакКаллум, который провел исследование в Сент-Эндрюсском университете в Шотландии, а в настоящее время работает в Рейнско-Вестфальском техническом университете Ахена (RWTH Aachen University) в Германии. Результаты были опубликованы в июньском выпуске журнала Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. В число авторов, указанных в кредитах к визуализации, входят С. Пейн-Варденаар, Л. МакКаллум и другие, с указанием даты 2025 год.
