Astronomowie po raz pierwszy zmapowali z niezwykłą dokładnością strukturę odległego i szybko poruszającego się obłoku gazu w Drodze Mlecznej. Odkryli w nim chaotyczną sieć naddźwiękowych włókien gazowych, które rzucają nowe światło na wczesne etapy formowania się struktur międzygwiazdowych. Wyniki badania, opublikowane w periodyku Nature Astronomy, mogą zmienić sposób, w jaki rozumiemy ewolucję galaktyk – zwłaszcza w ich spokojniejszych, mniej zbadanych rejonach.
Obiekt badań – oznaczony jako G165 – to masywny obłok atomowego wodoru, znajdujący się około 50 000 lat świetlnych od Ziemi, wysoko ponad płaszczyzną naszej galaktyki. Porusza się on z prędkością ok. 300 km/s i jest zaliczany do rzadkiej klasy tzw. obłoków o bardzo dużej prędkości (VHVC – Very High-Velocity Clouds). Tego typu struktury, oddalone od gęstszych, gwiazdotwórczych rejonów Drogi Mlecznej, są wyjątkowo cennym obiektem badań – działają niczym „kosmiczne laboratoria”, wolne od zakłóceń grawitacyjnych czy promieniowania pobliskich gwiazd.
Zespół kierowany przez naukowców z Szanghajskiego Obserwatorium Astronomicznego wykorzystał radioteleskop FAST w Chinach (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope), aby uzyskać najbardziej szczegółowy obraz G165 w historii. Dzięki obserwacjom w zakresie długości fali 21 cm – odpowiadającej emisji neutralnego wodoru – badacze zarejestrowali nie tylko rozkład materii w obłoku, ale także subtelne różnice prędkości, ujawniające wyraźne ślady turbulencji.
Zamiast spodziewanej jednorodnej chmury, G165 okazał się chaotyczną siecią włóknistych struktur. Włókna te są splątane, przecinają się pod różnymi kątami i poruszają się względem siebie z prędkościami naddźwiękowymi. Co istotne, obłok składa się niemal wyłącznie z ciepłego, neutralnego wodoru – bez wyraźnych oznak zimnego gazu, który zwykle występuje w bardziej dojrzałych strukturach międzygwiazdowych. To sugeruje, że G165 reprezentuje pierwotny, bardzo wczesny etap rozwoju obłoku gazowego.
Aby zrozumieć, co może być źródłem tak złożonej architektury w środowisku pozbawionym silnych oddziaływań grawitacyjnych, naukowcy przeprowadzili symulacje magnetohydrodynamiczne (MHD). Modele te łączą dynamikę gazów z wpływem pól magnetycznych i pokazały, że samo połączenie turbulencji i magnetyzmu wystarcza do odtworzenia obserwowanej struktury: włókien, warstw prędkości, nierównomiernych rozkładów gęstości i charakterystycznych zakrzywień.
Wyniki te są istotne dla naszego rozumienia procesów prowadzących do formowania się gwiazd. Pokazują, że magnetyzm i turbulencje mogą odegrać kluczową rolę w kształtowaniu obłoków gazowych, jeszcze zanim grawitacja zacznie skupiać materię w gęstsze jądra, z których mogą narodzić się nowe gwiazdy.
Odkrycie to poszerza nasze rozumienie materii międzygwiazdowej w rejonach o niskiej grawitacji i otwiera nowe kierunki badań nad genezą struktur galaktycznych. Obserwacja tak złożonej i dynamicznej struktury w obiekcie oddalonym od galaktycznego centrum dostarcza unikalnego wglądu w to, jak może wyglądać „zera godzina” ewolucji galaktyk – zanim jeszcze pojawią się pierwsze gwiazdy.
Źródło: 1