U samom središtu naše galaksije, ondje gdje sve gravitacijski “vuče” prema supermasivnoj crnoj rupi, astronomi su prvi put dobili sliku hladnog plina dovoljno veliku i detaljnu da se u njoj vide i golemi obrasci i sitni džepovi materijala iz kojih nastaju zvijezde. Novi prikaz središnje regije Mliječnog puta nastao je uz pomoć radioteleskopskog sustava ALMA i predstavlja najveći ALMA-in mozaik dosad. Za znanstvenike je to svojevrsna karta sirovine od koje se rađaju zvijezde u najekstremnijem dijelu naše galaksije.
“To je mjesto krajnosti, nevidljivo našim očima, a sada napokon otkriveno u izvanrednoj razini detalja”, rekla je Ashley Barnes, astronomkinja u Europskom južnom opservatoriju (ESO) u Njemačkoj i članica tima koji je prikupio podatke.
Hladne niti plina hrane zvjezdane jezgre
Podaci se fokusiraju na tzv. središnju molekularnu zonu Mliječnog puta, područje bogato gustim oblacima plina i prašine koji okružuju galaktičko središte. Novi prikaz obuhvaća regiju dugu više od 650 svjetlosnih godina i prvi put donosi ujednačen, detaljan pogled na hladni plin kroz cijelo to područje.
Riječ je o hladnom molekularnom plinu, “sirovini” iz koje nastaju zvijezde. U toj zoni plin ne stoji mirno: teče duž dugih filamenata, poput niti koje dovode materijal u gušće nakupine. Upravo iz tih nakupina mogu izrasti nove zvijezde. Na rubovima Mliječnog puta astronomi dobro razumiju taj proces, ali u središtu galaksije sve je intenzivnije: veće gustoće, jača gravitacija, više zračenja i više nasilnih događaja koji mijenjaju okruženje.
Barnes naglašava da je ovo jedina galaktička jezgra dovoljno blizu Zemlji da se može proučavati ovako precizno. U istom skupu podataka vide se strukture plina široke desetke svjetlosnih godina, ali i mali oblaci u neposrednoj blizini pojedinačnih zvijezda.
Kemijski popis za galaktičke ekstremne uvjete
Iza mozaika stoji projekt ACES (ALMA CMZ Exploration Survey), osmišljen da razotkrije kemiju središnje molekularne zone. U hladnom plinu ACES detektira desetke različitih molekula, od jednostavnijih poput silicijeva monoksida do složenijih organskih spojeva kao što su metanol, aceton i etanol. Takav “kemijski inventar” nije samo katalog zanimljivih molekula: on govori o temperaturama, gustoćama, udarnim valovima i procesima koji oblikuju međuzvjezdani plin prije nego što se iz njega počnu rađati zvijezde.
Središte galaksije poznato je i po zvjezdanim teškašima. “U ovoj zoni nastaju neke od najmasivnijih zvijezda u Mliječnom putu. Mnoge žive brzo i umiru mlade, završavajući u snažnim eksplozijama supernova, pa čak i hipernova”, rekao je voditelj ACES-a Steve Longmore, profesor astrofizike na Sveučilištu Liverpool John Moores u Ujedinjenom Kraljevstvu.
Znanstvenike zanima koliko takvo ekstremno okruženje mijenja “pravila” rađanja zvijezda. U mirnijim dijelovima galaksije postoje teorije koje dobro opisuju kako se oblaci hlade, fragmentiraju i kolabiraju u zvijezde. No u središtu Mliječnog puta stalno “rade” dodatne sile: snažna turbulencija, magnetska polja, intenzivno zračenje i česta razaranja koja za sobom ostavljaju eksplozije masivnih zvijezda. ACES bi trebao pokazati drže li se naše teorije i ondje gdje je sve na rubu stabilnosti.
“Kad razumijemo kako se zvijezde rađaju u ovoj zoni, dobivamo i jasniju sliku o tome kako su galaksije rasle i evoluirale”, dodao je Longmore. “Vjerujemo da središnja molekularna zona dijeli mnoge značajke s galaksijama u ranom svemiru, gdje su se zvijezde stvarale u kaotičnim i ekstremnim uvjetima.”
Za prikupljanje podataka korišten je ALMA, kojim upravlja Europski južni opservatorij (ESO) zajedno s partnerima, u pustinji Atacama u Čileu. Po prvi put ovako veliko područje pretraženo je tom zvjezdarnicom, što je i razlog zašto se govori o najvećoj ALMA-inoj slici do danas. Na nebu taj složeni mozaik, sastavljen spajanjem velikog broja pojedinačnih opažanja poput slagalice, proteže se koliko i tri puna Mjeseca postavljena jedan do drugoga.
“Očekivali smo visoku razinu detalja, ali složenost i bogatstvo onoga što se pojavilo u završnom mozaiku iskreno su nas iznenadili”, rekla je Katharina Immer, astronomkinja pri ALMA-i u Europskom južnom opservatoriju (ESO) i članica projekta.
Podaci iz ACES-a predstavljeni su u pet znanstvenih radova u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, dok je šesti u završnoj fazi recenzije. Tim već gleda i korak dalje: nadogradnja ALMA-e poznata kao ALMA Wideband Sensitivity Upgrade, zajedno s ESO-ovim Ekstremno velikim teleskopom, trebala bi uskoro omogućiti još dublji pogled u ovu regiju, uz finije razlučivanje struktura, praćenje složenije kemije i jasnije razumijevanje odnosa između zvijezda, plina i crne rupe u središtu galaksije.
“U mnogočemu, ovo je tek početak”, poručila je Barnes.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
