Oblak neprozirne prašine u obliku kutije koji se nalazi u središtu naše galaksije dugo je zbunjivao naučnike, a zapažanja koja otkrivaju nove detalje o njegovom sastavu produbljuju misteriju - vjerovatno mijenjajući ono što se zna o tome kako se zvijezde formiraju.
Prethodno je procijenjeno da oblak, nazvan Brick odnosno 'cigla' zbog svoje vizuelne neprobojnosti i pravokutnog izgleda, drži više od 100.000 puta veću od mase Sunca. A takva gusta mrlja bi trebala stvarati ogromne nove zvijezde, na osnovu trenutnog razumijevanja istraživača o formiranju zvijezda.
Ali nije.
Brick je uglavnom u stanju mirovanja. A najnovija zapažanja, napravljena pomoću svemirskog teleskopa James Webb, nisu otkrila nikakve skrivene, mlade zvijezde.
Novi Webbovi podaci su umjesto toga otkrili da se Brick ne sastoji samo od plina. Također je puna smrznutog ugljičnog monoksida - mnogo više nego što se očekivalo - prema studiji objavljenoj u ponedjeljak u The Astrophysical Journalu. I još je leda koji se stvara dublje u Bricku.
Nalazi bi mogli imati drastične implikacije na način na koji naučnici analiziraju ovaj region u budućnosti. Više leda ugljičnog monoksida unutar Bricka moglo bi dramatično promijeniti način na koji istraživači proučavaju i mjere tamne oblake u centru Mliječnog puta.
"Mi smo (sada) bliže razumijevanju šta se tačno dešava u Bricku i gdje se nalazi masa", rekao je astronom sa Univerziteta Florida Adam Ginsburg, glavni autor studije. “Ali ovim smo otvorili više pitanja nego što smo zatvorili.”
Među tim pitanjima: Zašto i gdje se ovaj ugljični monoksid smrzava u led?
Ostale misterije koje se nadvijaju za ovu regiju takođe ostaju bez odgovora: Zašto ne možemo vidjeti stvaranje novih zvijezda? Nije li cigla tako gusta kao što su naučnici nekada vjerovali? A koje su to čudne karakteristike poput grebena i filamenta koje se pojavljuju u Bricku?
"Moramo još da istražimo prije nego što zaista budemo sigurni šta se dešava", rekao je Ginsburg. “Rekao bih da smo u fazi formiranja hipoteza, a ne fazi izvlačenja zaključaka.”
Šta je Web otkrio
Ginsburg i njegovi kolege istraživači, među kojima su bili i diplomirani studenti Univerziteta Florida, prvi su se dočepali ovih novih Webb podataka u septembru 2022.
Bio je to ključan trenutak. Kao najmoćniji svemirski teleskop ikada napravljen, Web je mogao ponuditi nikad viđeni uvid u Brick. Ali odmah, Ginsburg i njegov tim su otkrili da je na podacima potrebno mnogo rada. Webb teleskop se orijentira pomoću karte, određujući u kojem smjeru pokazuje referencom gdje se nalazi u odnosu na poznate zvijezde.
Problem je bio u tome što "ima toliko zvijezda u galaktičkom centru da se zbuni", rekao je Ginsburg. Dakle, istraživači su morali provesti mjesece čisteći podatke, usmjeravajući ih kako bi se ispravno uskladili s postojećim mapama neba.
Zatim, dok su zurili u Brick, otkrili su da slike iz Weba dobijaju pogrešnu boju.
"Sve su zvijezde ispadale previše plave", rekao je Ginsburg, što je navelo istraživače da se zapitaju da li nešto nije u redu sa podacima.
Ali pokazalo se, rekao je, da je problem u njihovim pretpostavkama. Naučnici nisu očekivali da će biti toliko leda ugljičnog monoksida - a to je bio uzrok promjene boje, prema studiji.
Saznanje o postojanju leda moglo bi imati široke efekte talasanja za sve vrste istraživanja centra Mliječnog puta, rekla je dr. Natalie Butterfield, pomoćnica naučnika u Nacionalnoj radioastronomskoj opservatoriji, koja nije bila uključena u studiju.
Butterfieldova je rekla da bi njeno vlastito istraživanje - koje uključuje proučavanje supernova i radijacije između zvjezdanih sistema - moglo zauvijek biti izmijenjeno razumijevanjem postojanja ovog leda od ugljičnog monoksida. To bi moglo promijeniti način na koji naučnici procjenjuju masu svih oblaka u galaktičkom centru.
Zašto je ugljen monoksid bitan
Postoji nekoliko zbunjujućih stvari u vezi sa svim ovim ledom od ugljen monoksida. Na primjer, područje je prilično toplo – oko 60 Kelvina – dok se ugljen monoksid obično smrzava na 20 Kelvina.
Moguće je da je prašina unutar Brick-a mnogo hladnija od plina, što uzrokuje da se ugljični monoksid oko čestica prašine učvrsti. Ili, rekao je Ginsburg, moglo bi biti da se voda smrzava, zadržavajući ugljen monoksid unutra.
Odgovor je bitan.
Sav led u regionu kao što je Brick može naučnicima dati novi uvid u naš solarni sistem - čak i našu matičnu planetu.
Led i voda koji postoje na Zemlji, na primjer, vjerovatno su ovdje stigli preko kometa. Dakle, gdje led postoji u svemiru i kako se on formira može pomoći istraživačima da shvate odakle ove komete dolaze i kako su prikupili materijale koje su deponovali.
Gdje su zvijezde?
A onda postoji velika misterija zašto nedostaje formiranje zvijezda u Bricku.
Naučnici već znaju da se nove zvijezde prave od oblaka prašine i molekula vodonika. Ali naučnici ne mogu direktno da posmatraju molekule vodonika u Bricku – ili bilo gde drugde u svemiru – jer su nevidljivi teleskopima.
Međutim, naučnici također znaju da za svaku molekulu vodonika vjerovatno postoji određena količina ugljičnog monoksida. Ugljični monoksid je vidljiv - tako da ga naučnici mogu mjeriti kao zamjenu za identifikaciju koliko se molekula vodonika nalazi u datom području.
Istraživači koriste ovu metodu za mjerenje molekula vodonika već 50 godina, rekao je Ginsburg.
Ali uvijek su pretpostavljali da je ugljični monoksid plin, a ne čvrsti led, kako su otkrili Webbovi podaci. Ovo otkriće otvara potpuno novu konzervu crva, rekao je Ginsburg.
Ginsburg je napomenuo da je za istraživače ključno da shvate u kakvom se stanju materije nalazi ugljični monoksid – plinovitom ili čvrstom – kako bi došli do pravih odgovora.
Svako novo saznanje o Bricku i njegovom sastavu bolje informira zašto ovaj neprozirni oblak ne proizvodi zvijezde, iako bi - prema većini računa - trebao biti jedan od najaktivnijih zvjezdanih rasadnika u galaksiji.
"To je zaista prirodno mjesto za nove zvijezde", rekao je Ginsburg. „Ali nismo ih pronašli mnogo – samo vrlo, vrlo malenu šaku.”
Postoje neki mogući odgovori koje Ginsburg i drugi istraživači žele da istraže: Možda je cigla raširenija - manje kompaktna - nego što su naučnici nekada mislili. Ili je možda jednostavno premlada, a pred nama su dani stvaranja zvijezda.
To su pitanja, rekli su Ginsburg i Butterfield, na koja Web može nastaviti da pomaže istraživačima da odgovore.
"To je samo impresivan, impresivan teleskop", rekao je Butterfield. “Mislim da je ovo samo prvi od mnogih jedinstvenih rezultata koji će doći iz JWST-a za galaktički centar.”
