Эос: сигнал из глубин космоса, который мы долго не замечали

Международная команда учёных под руководством астрофизика из Университета Ратгерса в Нью-Брансуике обнаружила огромное облако молекулярного водорода, которое стало одним из крупнейших известных одиночных объектов на небе и одним из ближайших к Солнцу и Земле. До сих пор оно оставалось невидимым для научного сообщества, но теперь его удалось зафиксировать, исследуя излучение молекулярного водорода в дальнем ультрафиолетовом диапазоне — это первый случай в истории, когда молекулярное облако было обнаружено таким способом.

Новое облако получило название «Эос» в честь богини зари из греческой мифологии. По словам руководителя исследования Блейксли Бёркхарт, открытие открывает совершенно новые возможности для изучения молекулярной Вселенной. Ранее подобные облака выявляли в основном с помощью радио- и инфракрасных наблюдений, регистрируя характерные сигналы угарного газа. Однако Эос практически не содержит угарного газа и потому оказался незаметным для традиционных методов.

Команда использовала данные спектрографа FIMS-SPEAR, установленного на южнокорейском спутнике STSAT-1. Этот прибор разлагает дальнее ультрафиолетовое излучение на составляющие длины волн, позволяя учёным анализировать спектры и обнаруживать молекулы водорода напрямую. Сам набор данных был выложен в открытый доступ только в 2023 году, и, как отмечает Бёркхарт, фактически ждал, когда кто-то обратит на него внимание.

Эос представляет собой массивное образование, расположенное примерно в 300 световых годах от Земли на краю так называемого Локального пузыря — гигантской полости в межзвёздной среде, окружающей Солнечную систему. По оценкам исследователей, облако по площади проекции на небе в 40 раз больше полного диска Луны, а его масса превышает солнечную в 3400 раз. Моделирование показало, что существовать в нынешнем виде Эос будет ещё около шести миллионов лет, прежде чем испарится.

Учёные подчёркивают, что Эос не несёт никакой угрозы Земле. Его близость, наоборот, даёт уникальную возможность изучить процессы формирования звёздных систем прямо в родной галактике. До сих пор механизмы рождения звёзд оставались во многом загадочными: хоть и удавалось наблюдать формирующиеся солнечные системы, подробностей о начале этого процесса не хватало. Теперь, благодаря Эосу, у исследователей появилась редкая возможность напрямую изучить, как молекулярные облака образуются и распадаются.

Открытие стало неожиданным даже для самих исследователей. Как вспоминает Тавиша Дармавардена из Нью-Йоркского университета, ещё несколько лет назад студентам говорили, что увидеть молекулярный водород напрямую практически невозможно. Но новые методы и технологии доказали обратное. Дармавардена также отметил, что использование флуоресцентного излучения в дальнем ультрафиолете может полностью изменить наше понимание межзвёздной среды и помочь обнаружить скрытые молекулярные облака не только в Млечном Пути, но и на самых дальних рубежах наблюдаемой Вселенной.

Любопытно, что название «Эос» выбрано не только из-за его связи с мифологией. Оно также совпадает с наименованием предлагаемой миссии NASA, которую поддерживают члены исследовательской группы. Эта миссия должна будет применить новый метод на более широких участках галактики, чтобы глубже изучить эволюцию молекулярных облаков и процессы зарождения звёзд.

Параллельно команда продолжает поиски новых молекулярных облаков. В другом исследовании, опубликованном на платформе arXiv, учёные во главе с Бёркхарт сообщают о предварительном обнаружении самой удалённой молекулярной среды, найденной при помощи телескопа Джеймса Уэбба. Таким образом, исследователям удалось зафиксировать как одни из ближайших, так и одни из самых дальних водородных облаков во Вселенной с использованием новой техники наблюдений.