„Cegła” znajduje się w centrum naszej galaktyki. W ujawnieniu jego tajemnic może pomóc niespodziewane nowe odkrycie

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
—

Pudełkowata chmura nieprzezroczystego pyłu znajdująca się w centrum naszej galaktyki od dawna intryguje naukowców, a obserwacje ujawniające nowe szczegóły na temat jej powstawania pogłębiają tajemnicę – i być może wywracają do góry nogami to, co wiemy na temat powstawania gwiazd.

Chmura, nazywana „cegłą” ze względu na jej optyczną nieprzenikliwość i prostokątny wygląd, istniała już wcześniej. szacowany Unieść masę ponad 100 000 razy większą od masy Słońca. Tak gęsta plama powinna wytworzyć nowe, masywne gwiazdy, jak wynika z aktualnej wiedzy badaczy na temat powstawania gwiazd.

Ale to nie jest.

Cegły są w dużej mierze obojętne. Najnowsze obserwacje wykonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba nie ujawniły żadnych ukrytych młodych gwiazd.

Zamiast tego nowe dane Webba pokazują, że cegły nie są wykonane tylko z gazu. Jest w nich także pełno zamrożonego tlenku węgla – znacznie więcej, niż wcześniej oczekiwano – twierdzi A Zostań Opublikowano w poniedziałek w Dziennik astrofizyczny. W głębi cegieł tworzy się więcej lodu.

Odkrycia mogą mieć radykalne implikacje dla przyszłego sposobu, w jaki naukowcy będą analizować ten region. Posiadanie większej ilości lodu zawierającego tlenek węgla w cegłach może znacząco zmienić sposób, w jaki badacze badają i mierzą ciemne chmury w centrum Drogi Mlecznej.

„Jesteśmy (teraz) bliżej zrozumienia, co dokładnie dzieje się w cegłach i gdzie znajduje się gromada” – powiedział Adam Ginsburg, astronom z Uniwersytetu Florydy, główny autor badania. „Ale otworzyliśmy więcej pytań, niż je zamknęliśmy”.

Wśród tych pytań: Dlaczego i gdzie tlenek węgla zamarza i zamienia się w lód?

Inne wyłaniające się tajemnice w tym regionie również pozostają bez odpowiedzi: dlaczego nie widzimy formujących się nowych gwiazd? Czy cegły nie są tak gęste, jak wcześniej sądzili naukowcy? Jakie dziwne elementy przypominające grzbiety i nitki pojawiają się w cegłach?

„Musimy jeszcze zbadać, zanim będziemy naprawdę pewni, co się dzieje” – powiedział Ginsburg. „Powiedziałbym, że jesteśmy na etapie formułowania hipotez, a nie etapu wyciągania wniosków”.

Ginsburg i jego koledzy badacze, w tym absolwenci Uniwersytetu Florydy, po raz pierwszy uzyskali nowe dane Webba we wrześniu 2022 r.

To był decydujący moment. Jako najpotężniejszy teleskop kosmiczny, jaki kiedykolwiek zbudowano, Webb mógł zapewnić nigdy wcześniej nie widziany wgląd w cegły. Jednak od początku Ginsberg i jego zespół odkryli, że dane wymagają dużo pracy. Teleskop Webba orientuje się za pomocą mapy, określając, który kierunek wskazać, wskazując jego położenie względem znanych gwiazd.

Problem polegał na tym, że „w centrum galaktyki jest tak wiele gwiazd, że panuje w niej bałagan” – powiedział Ginsberg. Dlatego badacze musieli spędzić miesiące na porządkowaniu danych i ustawianiu ich tak, aby były zgodne z istniejącymi mapami nieba.

Następnie, gdy spojrzeli na cegły, odkryli, że obrazy Webba pokazywały niewłaściwy kolor.

„Wszystkie gwiazdy były trochę niebieskie” – Ginsburg Co skłoniło badaczy do zastanowienia się, czy coś jest nie tak z danymi.

Ale powiedział, że okazuje się, że problem leży w ich założeniach. Naukowcy nie spodziewali się, że będzie tam tak dużo lodu zawierającego tlenek węgla i według badania to właśnie było przyczyną zmiany koloru.

Wiedza o obecności lodu może mieć powszechny wpływ na wszystkie rodzaje badań prowadzonych w centrum Drogi Mlecznej, stwierdziła dr Natalie Butterfield, pracownik naukowy w Narodowym Obserwatorium Radioastronomicznym, która nie była zaangażowana w badania.

Butterfield stwierdziła, że ​​jej własne badania, które obejmują badanie supernowych i promieniowania pomiędzy układami gwiazdowymi, mogą zmienić się na zawsze, jeśli zrozumiemy obecność lodu zawierającego tlenek węgla. Może to zmienić sposób, w jaki naukowcy szacują masę wszystkich obłoków w centrum galaktyki.

Jest kilka zagadkowych rzeczy w całym tym lodzie zawierającym tlenek węgla. Na przykład w regionie jest dość ciepło – około 60 kelwinów (minus 351,67 stopnia Fahrenheita), podczas gdy tlenek węgla zwykle zamarza w temperaturze 20 kelwinów.

Pył wewnątrz cegieł może być znacznie zimniejszy niż gaz, co powoduje, że tlenek węgla wokół cząstek pyłu przechodzi w stan stały. Lub, powiedział Ginsburg, woda może zamarznąć i uwięzić w środku tlenek węgla.

Odpowiedź ma znaczenie.

Cały lód w regionie takim jak Breck może dać naukowcom nowy wgląd w nasz Układ Słoneczny, a nawet naszą rodzimą planetę.

Na przykład lód i woda na Ziemię prawdopodobnie dostały się tutaj poprzez komety. Zatem określenie miejsca występowania lodu we wszechświecie i sposobu jego powstawania może pomóc naukowcom zrozumieć, skąd pochodzą te komety i w jaki sposób zbierać osadzony przez nie materiał.

Pozostaje wielka tajemnica, dlaczego wewnątrz cegieł jest tak mało gwiazd.

Naukowcy już wiedzą, że nowe gwiazdy składają się z obłoków pyłu i cząsteczek wodoru. Naukowcy nie mogą jednak bezpośrednio obserwować cząsteczek wodoru_{Wewnątrz cegieł – lub gdziekolwiek indziej we wszechświecie – ponieważ nie są widoczne dla teleskopów.}

Jednak naukowcy wiedzą również, że na każdą cząsteczkę wodoru prawdopodobnie przypada pewna ilość tlenku węgla. Tlenek węgla jest widoczny, dlatego naukowcy mogą go zmierzyć, alternatywnie w celu ustalenia, ile cząsteczek wodoru znajduje się na danym obszarze.

Naukowcy wykorzystują tę metodę do pomiaru cząsteczek wodoru_{Ginsburg powiedział, że przez 50 lat.}

Zawsze jednak zakładali, że tlenek węgla jest gazem, a nie stałym lodem, jak wykazały dane Webba. To odkrycie otwiera zupełnie nową puszkę robaków, powiedział Ginsburg.

Ginsburg zauważył, że ważne jest, aby badacze zrozumieli stan materii, w którym występuje tlenek węgla – gazowy lub stały – aby uzyskać właściwe odpowiedzi.