Уэбб исследует влияние сильных магнитных полей на формирование звезд

Изображение Млечного Пути, полученное радиотелескопом MeerKAT, помещает изображение области Стрельца C, полученное космическим телескопом Джеймса Уэбба, в контекст. Изображение MeerKAT охватывает 1000 световых лет, в то время как изображение Уэбба охватывает 44 световых года. Автор: NASA, ESA, CSA, STScI, SARAO, Samuel Crowe (UVA), John Bally (CU), Ruben Fedriani (IAA-CSIC), Ian Heywood (Oxford)

Последующее исследование снимка 2023 года звездной колыбели Стрельца C в самом сердце нашей галактики Млечный Путь, полученного космическим телескопом НАСА «Джеймс Уэбб», выявило выбросы из еще формирующихся протозвезд и пролило свет на влияние сильных магнитных полей на межзвездный газ и жизненный цикл звезд.

«Большим вопросом в Центральной молекулярной зоне нашей галактики было то, что если здесь так много плотного газа и космической пыли, и мы знаем, что звезды формируются в таких облаках, почему здесь рождается так мало звезд?» — сказал астрофизик Джон Балли из Университета Колорадо в Боулдере, один из главных исследователей. «Теперь, впервые, мы видим напрямую, что сильные магнитные поля могут играть важную роль в подавлении звездообразования, даже в малых масштабах».

Детальное изучение звезд в этом густонаселенном, пыльном регионе было ограничено, но передовые приборы Уэбба, работающие в ближнем инфракрасном диапазоне, позволили астрономам заглянуть сквозь облака и изучить молодые звезды, как никогда ранее.

Использование инфракрасного излучения для обнаружения формирующихся звезд

В самом ярком скоплении Стрельца C исследователи подтвердили предварительное открытие, сделанное с помощью Atacama Large Millimeter Array (ALMA), что там формируются две массивные звезды. Наряду с инфракрасными данными от бывшего космического телескопа Spitzer и миссии SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) НАСА, а также с космической обсерватории Herschel, они использовали Webb, чтобы определить, что каждая из массивных протозвезд уже более чем в 20 раз больше массы Солнца. Webb также выявил яркие истечения, питаемые каждой протозвездой.

Еще более сложным является поиск маломассивных протозвезд, все еще окутанных коконами космической пыли. Исследователи сравнили данные Уэбба с прошлыми наблюдениями ALMA, чтобы определить пять вероятных кандидатов на маломассивные протозвезды.

Маркировка, стрелки компаса и масштабные линейки обеспечивают контекст для этих снимков MeerKAT и космического телескопа Джеймса Уэбба. Регион звездообразования Стрелец C, запечатленный космическим телескопом Джеймса Уэбба, находится примерно в 200 световых годах от центральной сверхмассивной черной дыры Млечного Пути, Стрельца A*. Автор: NASA, ESA, CSA, STScI, SARAO, Samuel Crowe (UVA), John Bally (CU), Ruben Fedriani (IAA-CSIC), Ian Heywood (Oxford)

Команда также определила 88 особенностей, которые, по-видимому, являются шокированным водородным газом, где материал, выбрасываемый в струях из молодых звезд, воздействует на окружающее газовое облако. Анализ этих особенностей привел к открытию нового облака звездообразования, отличного от основного облака Стрельца C, в котором находятся по крайней мере две протозвезды, питающие свои собственные струи.

«На оттоки из формирующихся звезд в Стрельце C намекали и в прошлых наблюдениях, но это первый раз, когда мы смогли подтвердить их в инфракрасном свете. Это очень волнительно видеть, потому что мы еще многого не знаем о звездообразовании, особенно в Центральной молекулярной зоне, а это так важно для того, как работает Вселенная», — сказал Кроу.

Магнитные поля и звездообразование

На снимке Стрельца C, сделанном Уэббом в 2023 году, были видны десятки характерных волокон в области горячей водородной плазмы, окружающей основное облако звездообразования. Новый анализ Балли и его команды привел их к гипотезе о том, что волокна формируются магнитными полями, которые также наблюдались в прошлом наземными обсерваториями ALMA и MeerKAT (ранее Karoo Array Telescope).

«Движение газа, закручивающегося в экстремальных приливных силах сверхмассивной черной дыры Млечного Пути, Стрельца А*, может растягивать и усиливать окружающие магнитные поля. Эти поля, в свою очередь, формируют плазму в Стрельце С», — сказал Балли.

Исследователи полагают, что магнитные силы в галактическом центре могут быть достаточно сильными, чтобы не дать плазме распространиться, вместо этого ограничивая ее в концентрированных нитях, которые видны на изображении Уэбба. Эти сильные магнитные поля также могут противостоять гравитации, которая обычно заставляет плотные облака газа и пыли сжиматься и образовывать звезды, что объясняет более низкую, чем ожидалось, скорость звездообразования в Стрельце C.

«Это интересная область для будущих исследований, поскольку влияние сильных магнитных полей в центре нашей галактики или других галактик на звездную экологию до сих пор не было полностью изучено», — сказал Кроу.

Больше информации: Samuel Crowe et al, The JWST-NIRCam View of Sagittarius CI Massive Star Formation and Protostellar Outflows, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/ad8889. iopscience.iop.org/article/10. … 847/1538-4357/ad8889
John Bally et al,The JWST-NIRCam View of Sagittarius C. II. Evidence for Magnetically Dominated H ii Regions in the Central Molecular Zone, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/ad9d0b, iopscience.iop.org/article/10. … 847/1538-4357/ad9d0b

Источник: Space Telescope Science Institute