Учёные под руководством Синдзи Мацумары (Shinji Matsumura) и Томохару Оки (Tomoharu Oka) из Университета Кейо (Япония) при помощи 45-метрового радиотелескопа Обсерватории Нобеяма отыскали в центре нашей Галактики, в 30 тыс. световых лет от Земли молекулярное облако особой спиралевидной формы.

Необычное очертание, полагают астрономы, может быть обусловлено магнитным полем, а сама находка, скорее всего, является продуктом столкновения двух обычных облаков.

Спиралевидное молекулярное облако в представлении художника (здесь и ниже иллюстрации KU / NAOJ).

Обычно считается, что газовое облако может принять спиралевидную форму под действием линий магнитного поля. Но для новооткрытого объекта этого объяснения недостаточно. Авторы выдвинули гипотезу о связи необычной формы со столкновением двух молекулярных облаков. Дело в том, что на удалении до 600 световых лет от центра Галактики плотность молекулярного газа, из которого формируются звёзды, очень высока, поэтому молекулярных облаков там много. В основном они двигаются по двум эллиптическим орбитам, пресекающимся в двух точках галактического диска. В районах таких пересечений молекулярные облака, разумеется, часто сталкиваются.

Размеры обнаруженного облака — 60×60 световых лет, его масса составляет сотни тысяч масс Солнца, что позволяет отнести его к гигантским молекулярным облакам. Температура примерно равна 30 К, а плотность — n(H2)~103,5 см^–3.

Кроме того, астрономы отыскали в облаке довольно много монооксида кремния (SiO), который обычно образуется в такого рода объектах в результате воздействия ударной волны. Следовательно, рассуждают учёные, недавно находка претерпела столкновение. Внизу молекулярного облака, за форму названного «свиным хвостом», пересеклись два отдельных облака, с радиальными скоростями –40 и –110 км/с. Точно в месте пересечения замечен газовый «мост», по которому вещество перетекало из одного облака в другое.

Сценарий образования «свиного хвоста» видится авторам таким. Изначально существовала магнитная «труба», перпендикулярная галактическому диску и соединявшая два молекулярных протооблака, которые двигались по эллиптической орбите вокруг галактического ядра. В процессе взаимодействия линии магнитного поля изогнулись и «сплющились», создав в момент появления фрикционного контакта спиралевидную структуру. Впоследствии молекулярный газ был захвачен изогнутой магнитной «трубой» и сформировал то облако, которое мы сейчас наблюдаем.

Облако обнаружено в диапазоне 115 Гц по спектральным линиям угарного газа. Внизу представлена модель слияния двух протооблаков.

Учёные оценили перпендикулярное галактическом диску магнитное поле в 1 мГс. При этом, согласно расчётам, на формирование объекта со столь необычной структурой должно было уйти 1,8 млн лет после начала столкновения двух изначальных облаков.

В рассматриваемой работе следует подчеркнуть два момента. Во-первых, наблюдения наконец-то подтвердили давно предполагавшееся пересечение двух эллиптических орбит, по которым молекулярные газовые облака вращаются вокруг ядра Галактики. Во-вторых, из самого факта существования объекта столь необычной формы вытекает наличие в этом регионе локального магнитного поля, которое, несмотря на относительную слабость, смогло оказать колоссальное влияние на гигантское молекулярное облако.

Впервые удалось зафиксировать ситуацию, когда магнитное поле оставило столь глубокий отпечаток на такой огромной структуре, что демонстрирует значимую роль магнитных полей в ранее невиданных масштабах.

Подготовлено по материалам Обсерватории Нобеяма.