Маленькие частицы оказывают большое влияние на межзвездные облака

Колумбия, МэрилендИ 31 мая 2022 г. /PRNewswire/ — Современная астрономия зависит от понимания жизненного цикла молекулярных материалов, и, хотя астрономы понимают большую часть этого процесса, многие его части упущены. Изучая шесть частиц гидридов в 25 регионах Млечного Пути, данные Стратосферной обсерватории инфракрасной астрономии (София) помогает заполнить некоторые пробелы, именно так формируются и развиваются молекулярные облака.

Архия Джейкобастроном в Университет Джона Хопкинса Процесс жизненного цикла молекулярных веществ объясняет: «Рассеянный атомарный газ становится плотным молекулярным газом, который в конечном итоге образует звезды и звездные системы и продолжает развиваться с течением времени, но мы многого не понимаем».

Джейкоб, ведущий автор недавней исследовательской работы, опубликованной в Астрофизический журнал использовал София в характеристике межзвездной среды Млечного Пути, чтобы заполнить некоторые из этих недостающих частей. Изучая шесть гидридов, молекул или молекулярных ионов, в которых один или несколько атомов водорода связаны с более тяжелым атомом через общие электронные пары, Джейкоб и ее сотрудники надеются лучше понять, как формируются и развиваются молекулярные облака.

Гидриды полезны для астрономов, потому что они являются очень чувствительными индикаторами различных фаз межзвездной среды, а их химический состав относительно прост. Кроме того, наблюдения за гидридами позволяют измерить количество присутствующего вещества.

мульти-исследователь София В проекте «Гидриды в Галактике» (HyGAL) используются различные молекулы гидридов, что позволяет отслеживать различные процессы при выполнении других наблюдений. Например, один из исследованных гидридов, аргоний, может образовываться только в областях, представляющих собой почти чистый атомарный газ, поэтому открытие аргония свидетельствует о низком молекулярном содержании в окружающей его среде. Другие частицы гидрида могут указывать на присутствие плотного газа, интенсивное космическое излучение, турбулентность и многое другое.

«Гидриды маленькие, но мы можем понять многие из них. Маленькие молекулы, большое влияние», — сказал Джейкоб.

На первом этапе проекта группа сравнила содержание гидридов в трех областях Млечного Пути: в двух областях звездообразования, W3(OH) и W3 IRS5, и в молодом звездном теле NGC 7538 IRS1. Хотя средние характеристики этих первых трех источников аналогичны, полный проект HyGAL планирует изучить в общей сложности 25 регионов. С оставшимися 22 источниками, покрывающими расстояния от внутренней галактики до внешней галактики, они ожидают совершенно разных результатов.

«Источники очень разные: некоторые старше, некоторые имеют большее химическое обогащение, а некоторые моложе и все еще формируют звезды», — сказал Джейкоб. «Все это повлияет на природу образующихся молекул, например, на их обилие».

По мере удаления от галактического центра переходы от атомарного газа к молекулярному и скорости ионизации космическими лучами сильно различаются, что приводит к различиям в соотношениях присутствующих молекул и других свойствах. Это поможет астрономам понять разнообразие сред Млечного Пути.

«Представьте, что вы входите в облако. На каждом этапе вы видите разные частицы, отражающие изменения свойств облака по мере его уплотнения», — сказал Джейкоб. «С помощью этого проекта мы заполняем характеристики этой трансформации».

В настоящее время известно лишь несколько ярких источников, испускающих широкий спектр излучения, изученных таким образом, и все они сосредоточены во внутренней части галактики. София Эти данные умножат существующие данные, предоставив дополнительные ответы о структуре, динамике и химическом составе этих облаков, а также о том, откуда берется плотная материя.

София В настоящее время это единственная установка, способная достичь необходимого частотного диапазона для этих наблюдений с требуемым разрешением. Немецкий приемник для астрономии в терагерцовых частотах (GREAT) на борту София Он позволяет одновременно отслеживать пять частот, каждая из которых настроена на пять из шести задействованных гидридов для определения состава облачных источников. Эти исследования в радиодиапазоне дополняются обсерваториями, такими как Очень большая антенная решетка имени Карла Г. Янского вблизи Сокорро, Нью-Мексико.

«Идея состоит в том, чтобы дать нам информацию не только о самих источниках, но и о различных спиральных рукавах, которые их пересекают, что делает это исследование действительно исследованием галактических масштабов», — сказал Джейкоб.

Около София

София Это совместный проект НАСА и Немецкого космического агентства в DLR. DLR предоставляет телескоп, плановое техническое обслуживание самолетов и другую поддержку миссии. Исследовательский центр Эймса НАСА в Калифорния Силиконовая долина управляет профилем София Программа, наука и миссии в сотрудничестве с Консорциумом космических исследований университетов со штаб-квартирой в Колумбия, МэрилендНемецкий София институт в университете Штутгарт. Самолет обслуживается и эксплуатируется Центром летных исследований Армстронга НАСА, здание 703, в г. Палмдейл, Калифорния. София Выход на полную производственную мощность в 2014 г., Работа будет сделана Не позже чем 30 сентября 2022 г.. София До тех пор он продолжит свою обычную работу, включая научные экспедиции и развертывание в Новая Зеландия этим летом.

О USRA

Ассоциация космических исследований университетов (USRA), основанная в 1969 году под эгидой Национальной академии наук по запросу правительства США, является зарегистрированной некоммерческой организацией для развития космической науки, технологий и инженерия. USRA управляет научными институтами и объектами, а также проводит исследования и другие крупные образовательные программы. USRA привлекает университетское сообщество и использует собственное научное руководство, инновационные исследования и разработки, а также опыт управления проектами. Более подробная информация о USRA доступна на веб-сайте www.usra.edu.

Контактное лицо по связям с общественностью:
Сорайя ФарухиКандидат наук.
[email protected]
6945-812-812 443 (моб.)

ИСТОЧНИК Ассоциация космических исследований университетов