Międzynarodowy zespół astronomów uzyskał nowe dowody na kluczowy mechanizm formowania się gwiazd o dużej masie: zderzenia olbrzymich, włóknistych struktur gazu i pyłu w obłokach molekularnych. Badanie skupiło się na obłoku molekularnym G34, odsłaniając dynamiczny proces, w którym siły grawitacji napędzają ewolucję kosmicznych włókien.
Kosmiczne Włókna – Autostrady Materii w Obłoku G34
Obłoki molekularne są niczym kosmiczne fabryki, w których rodzą się gwiazdy. Kluczową rolę odgrywają w nich włókna (filamenty) – długie, gęste struktury, stanowiące „autostrady” dla przemieszczającej się materii. Przez długi czas astronomowie zastanawiali się, co wyzwala kondensację materii i zapłon gwiazd w tych regionach.
Najnowsze obserwacje i modele teoretyczne sugerują, że interakcje, a w szczególności kolizje tych olbrzymich struktur, mogą być głównym czynnikiem wyzwalającym proces formowania się masywnych gwiazd. Zrozumienie dynamiki tych kolizji jest kluczowe dla pełniejszego obrazu gwiezdnej genezy w Drodze Mlecznej.
Dowody Zderzenia Filametów F1 i F2
Naukowcy, wykorzystując dane z milimetrowego teleskopu w Obserwatorium Delingha (Chiny), skupili się na regionie G34. Zidentyfikowano tam dwa olbrzymie włókna, oznaczone jako F1 i F2. Analiza ich rozmieszczenia przestrzennego oraz pola prędkości dostarczyła niezbitych dowodów na trwającą między nimi kolizję.
Obserwacje wykazały, że obydwa włókna znajdują się na stosunkowo wczesnym stadium ewolucyjnym – posiadają niską frakcję bardzo gęstego gazu, co sugeruje, że obecnie mogą formować się w nich głównie gwiazdy o małej masie. Jednak obecność i dynamika kolizji świadczą o potencjale do wywołania gwałtowniejszych i bardziej efektywnych procesów formowania się gwiazd masywnych w najbliższej kosmicznej przyszłości.
Grawitacja w Akcji: Ewolucja Włókien pod Własnym Ciężarem
Badanie ujawniło również, jak te kosmiczne struktury są kształtowane przez własną grawitację. Obserwacje pokazują, że zarówno prędkość, jak i masa liniowa włókien stopniowo wzrastają od ich końców w kierunku centrum. Oznacza to, że energia potencjalna grawitacyjna jest stale przekształcana w energię kinetyczną, co potwierdza decydującą rolę grawitacji w ewolucji tych struktur.
Co ważne, naukowcy nie zidentyfikowali żadnych związanych z tymi włóknami obszarów H II (obszarów zjonizowanych przez młode, masywne gwiazdy). Brak tych regionów oznacza, że dynamiką włókien nie kieruje jeszcze tzw. „sprzężenie zwrotne” (stellar feedback) od powstałych gwiazd. Zamiast tego, ich ewolucją rządzi przede wszystkim samograwitacja, co stanowi mocne poparcie dla tezy, że kolizje włókien są kluczowym mechanizmem napędzającym ewolucję całego systemu gwiazdotwórczego.
Rezultaty te stanowią nowe, solidne dowody obserwacyjne na to, jak zderzenia olbrzymich włókien gazowych odgrywają zasadniczą rolę w kształtowaniu dynamiki wczesnych stadiów formowania się gwiazd w Drodze Mlecznej, pogłębiając naszą wiedzę o kosmicznych mechanizmach gwiezdnej genezy.
Na ilustracji: Obłok molekularny G34. Zdjęcie w fałszywych kolorach, będące kompozycją danych z różnych pasm podczerwieni (np. WISE 3.4, 12 i 22 µm), gdzie chłodniejszy pył w tle (czerwony) i kontury z tlenku węgla (białe) uwidaczniają strukturę kolidujących włókien F1 i F2. Źródło: Wizualizacja na podstawie obserwacji z Obserwatorium Astronomicznego Xinjiang (Chiny) i obserwacji WISE.
Źródła Informacji
- SUN Mingke et al., The role of filament collision in the formation of molecular cloud G34, Astronomy & Astrophysics.
- Xinjiang Astronomical Observatory (XAO), Study Provides New Evidence of Giant Filament Collisions in G34 Molecular Cloud
Opracowanie: Agnieszka Nowak
