SPHEREx начал химическое картографирование Галактики: обнаружены органические соединения и лед в местах рождения звезд

Инфракрасный телескоп SPHEREx, приступивший к работе в прошлом году, уже представил первые результаты, открывающие новые горизонты в изучении формирования звезд и планетных систем. Аппарат, проводящий полное сканирование небесной сферы каждые полгода, успешно фиксирует следы космических льдов и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). В свежем отчете исследователи сфокусировались на анализе знаковых областей Млечного Пути.

В поле зрения ученых попала область звездообразования Cygnus-X, удаленная от нас на 4500 световых лет. Этот гигантский комплекс, чья масса превышает солнечную в три миллиона раз, включает скопление Cygnus OB2 — дом для тысяч молодых светил, в том числе массивных звезд спектрального класса O. Эти колоссальные объекты отличаются коротким жизненным циклом и в конечном итоге завершают свое существование мощными вспышками сверхновых, зачастую коллапсируя в нейтронные звезды или черные дыры. Другим объектом изучения стала туманность «Северная Америка» (NGC 7000), а точнее — её темный фрагмент LDN 935, находящийся на расстоянии 2600 световых лет. Плотные газопылевые облака в этой зоне создают своего рода щит, оберегающий ледяные структуры от разрушительного ультрафиолетового излучения.

В обеих исследуемых областях телескоп выявил внушительные запасы воды и диоксида углерода в твердой фазе, которые распределены вдоль замысловатых нитевидных структур. Поскольку именно эти льды служат фундаментальными «кирпичиками» при зарождении планет земного типа, их детальное картографирование в таких активных регионах крайне важно для астрофизики.

Исследование также показало, что полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и льды пространственно разобщены. Это объясняется различием их физических требований к окружающей среде: для возбуждения и последующего свечения ПАУ необходимы высокоэнергетические ультрафиолетовые фотоны, тогда как для стабильного существования льдов этот же ультрафиолет губителен. Как следствие, эти компоненты почти не пересекаются в одних и тех же участках межзвездной среды.

Техническое оснащение SPHEREx позволяет регистрировать излучение в 102 спектральных диапазонах, включая критически важные отметки для воды (3,05 мкм), углекислого газа (4,27 мкм) и ПАУ (3,28 мкм). Кроме того, чувствительность телескопа к водородным линиям рекомбинации открывает возможности для анализа ударных волн, генерируемых массивными протозвездами, такими как DR 21.

Первые успехи SPHEREx подтверждают исключительную эффективность аппарата в мониторинге химического состава космоса на масштабных участках неба. В рамках двухлетней основной миссии планируется проведение четырех полных обзоров небесного купола, что позволит не только составить подробную «химическую карту» Галактики, но и зафиксировать динамические процессы, происходящие в ней в режиме реального времени.

Источник: iXBT