U prostoru 50 tisuća svjetlosnih godina udaljenom od Zemlje, visoko iznad ravnine Mliječne staze, nalazi se golemi oblak atomskog vodika koji juri brzinom od 300 kilometara u sekundi. Na toj tihoj periferiji galaksije, daleko od gravitacijskih vrtloga i zračenja obližnjih zvijezda, znanstvenici su uočili nešto neočekivano: zamršenu mrežu plinovitih niti koje se isprepliću i sudaraju, tvoreći složenu trodimenzionalnu strukturu u prostoru.
Golemi oblak izvan galaktičke ravnine
Cilj istraživanja bio je takozvani G165 – vrlo-brzinski međuzvjezdani oblak (VHVC) sastavljen od atomskog vodika, koji se kreće galaktičkim halom gotovo neometano, brzinom od oko 300 km/s. Zahvaljujući svojoj udaljenosti i poziciji izvan glavne galaktičke ravnine, G165 pruža jedinstven pogled na rane faze oblikovanja međuzvjezdanih oblaka.
Za razliku od gušćih i zvijezdama bogatijih regija Mliječne staze, ovakvi oblaci nalaze se u relativno mirnom okruženju, gdje na njih ne utječu obližnje zvijezde, gravitacija ili udarni valovi supernova. Upravo zbog toga idealni su kandidati za proučavanje osnovnih mehanizama koji oblikuju strukturu međuzvjezdanog plina.
Niti koje prkose očekivanjima
Dosadašnja promatranja visoko-brzinskih oblaka pokazivala su mješavinu hladnog i toplog plina. No, novi podaci prikupljeni kineskim radioteleskopom FAST – trenutno najvećim svjetskim teleskopom promjera 500 metara – otkrivaju da je G165 gotovo u potpunosti sastavljen od toplog neutralnog međuzvjezdanog medija (WNM), s vrlo malo hladne komponente.
Upravo ta činjenica omogućila je jasan uvid u unutarnju dinamiku oblaka. Suprotno ranijim pretpostavkama da je WNM u ovakvim područjima statičan i homogeno raspoređen, FAST je zabilježio visoko strukturirane, supersonične niti plina koje se granaju i sudaraju unutar oblaka.
Supersonični kaos u tišini svemira
Analiza 21-centimetarskog vodikovog zračenja pokazala je da se niti unutar G165 ne ponašaju pasivno. Umjesto toga, oblikuju višeslojnu mrežu struktura koje se prepliću kroz različite brzinske slojeve. Zabilježene su oscilacije brzine, zakrivljene niti i mjehurići koji upućuju na složenu turbulentnu dinamiku.
U podacima su zabilježene nepravilnosti u raspodjeli brzina i zakrivljeni profili gustoće, što zajedno upućuje na složen, ali negravitacijski mehanizam oblikovanja strukture.
Turbulencija i magnetizam umjesto gravitacije
Kako bi objasnili zapažene obrasce, tim sa Šangajskog astronomskog opservatorija proveo je niz magnetsko-hidrodinamičkih (MHD) simulacija. Modeli su pokazali da sama kombinacija turbulentnog gibanja i međuplanetarnih magnetskih polja može generirati gotovo sve zabilježene karakteristike u G165.
Važno je naglasiti da u tim simulacijama gravitacija nije igrala nikakvu ulogu. Ipak, rezultati su uspjeli reproducirati promatrane fenomene: višeslojne brzinske strukture, deformirane distribucije gustoće, kao i iskrivljene radijalne profile. To implicira da već u ranim fazama razvoja međuzvjezdanih oblaka, temeljna arhitektura može nastajati bez gravitacijske pomoći.
Nova slika o nastanku zvjezdanog materijala
Otkriće, objavljeno u časopisu Nature Astronomy, donosi vrijedan uvid u ponašanje atomskog plina u vanjskim dijelovima galaksije, gdje gravitacijske sile ne dominiraju. G165, kao predstavnik rijetko proučavanih VHVC-ova, pokazuje da čak i u naizgled mirnim regijama svemira postoji iznenađujuća razina unutarnje dinamike i organizacije.
Ovi nalazi dodatno rasvjetljavaju kako se plin može postupno organizirati i transportirati prema regijama gdje nastaju zvijezde. Ujedno otvaraju nova pitanja o ulozi udaljenih oblaka u širem ciklusu tvari unutar galaksija – i o tome koliko struktura u svemiru dugujemo plinu koji nikada nije osjetio privlačnost zvijezda.
Ivan je novinar, bloger i autor s više od 15 godina iskustva u digitalnim medijima. Piše o širokom spektru tema, uključujući svemir, astronomiju, znanost, povijest i arheologiju. Objavljuje kao gostujući autor u Večernjem listu, a kao stručni sugovornik gostovao je u emisijama na kanalima Science Discovery i History Channel. Osnivač je portala Kozmos.hr, prvog hrvatskog online magazina posvećenog popularizaciji znanosti i svemira.
