Американские зонды «Вояджер» помогли ученым составить карту «звездных яслей» Млечного пути и оценить другие параметры звездообразования в нашей Галактике, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
Сегодня астрономы способны оценить частоту формирования новых звезд даже в очень далеких галактиках, но не могут провести аналогичные исследования для нашей галактики — Млечного пути. В этом виновата гелиосфера — область околосолнечного пространства, которая заполнена плазмой солнечного ветра, движущейся со сверхзвуковой скоростью относительно Солнца. Эта материя поглощает так называемое излучение Лайман-альфа (LyA) — поток волн с определенной частотой, возникающий при сжатии «звездных ясель», облаков молекулярного водорода.
Розин Лаллемент (Rosine Lallement) из Парижского университета имени Дидро (Франция) и ее коллеги, в том числе, и российский астрофизик из Института космических исследований РАН Владислав Измоденов, изучили процессы звездообразования в нашей галактике, проанализировав некоторые параметры излучения Лайман-альфа при помощи зондов «Вояджер».
Межпланетные станции «Вояджер-1» и «Вояджер-2», запущенные в 1977 году, сейчас находятся в так называемой гелиомантии (heliosheath) — границе гелиосферы. За ее пределами поток солнечного ветра останавливается, «упираясь» в межзвездный газ.
Лаллемент и ее коллеги предположили, что в этой области фоновый «шум» от солнечного ветра будет ниже, чем в других частях Солнечной системы. Ученые проанализировали параметры излучения, которые «Вояджеры» считывали при помощи ультрафиолетового спектрографа с 1993 по 2003 года и попытались очистить излучение Лайман-альфа от фонового шума.
По их расчетам, большая часть галактики излучает только в диапазоне Лайман-альфа, за исключением некоторых районов в центре Галактики, где скрываются большие и очень активные звезды. К наиболее активным областям относятся скопления звезд в созвездиях Скорпиона и Змееносца. Как объясняют астрономы, в этих уголках галактики голубые звезды-гиганты разогревают окружающие их облака нейтрального водорода, благодаря чему те начинают светиться.
Ученые проверили свои выводы при помощи компьютерной модели, которая описывает движение фотонов излучения Лайман-альфа внутри Солнечной системы. При этом Лаллемент и ее коллеги учли все погрешности, возникающие из-за небольшой чувствительности спектрометров «Вояджеров», переменного уровня «фонового» шума и других факторов.
В целом, выводы моделей и реальные наблюдения «Вояджеров» хорошо согласуются друг с другом. Регионы с линиями Лайман-альфа в большинстве случаев совпадают с зонами, в которых присутствуют следы нейтральных облаков водорода — так называемые линии Балмера. Значения средней яркости созвездий Скорпиона и Змееносца в модели и в реальности достаточно близки друг к другу.
Авторы статьи предполагают, что их выводы помогут другим астрономам уточнить темпы и другие характеристики звездообразования в далеких от нас галактиках.