Цифровой журнал «Компьютерра» № 197

В обоих случаях была составлена карта круговой полосы неба шириной в несколько градусов, в которую попал почти весь Млечный Путь, за исключением сектора в несколько десятков градусов в направлении, противоположном направлению на центр Галактики (это направление в просторечии именуется антицентром). Сейчас, кстати, близится к финалу проект GLIMPSE360, в результате выполнения которого инфракрасная карта Млечного Пути станет полностью кольцевой — правда, только на самых коротких длинах волн (3,6 и 4,5 мкм). В более длинноволновых диапазонах «Спитцер» после исчерпания запасов охладителя наблюдать уже не способен.

Карта неизведанной территории — это всегда новые открытия. Для обзоров «Спитцера» одним из таких открытий стали инфракрасные «пузыри», хорошо различимые на картах обзора GLIMPSE. Конечно, на снимках они видны не как трёхмерные оболочки, а как кольца или фрагменты колец. Но понятно, что межзвёздное вещество в Галактике не может так массово собираться в обручи, поэтому на самом деле это должны быть именно пузыри (если такое несерьёзное слово уместно применять к объектам, поперечник которых измеряется многими световыми годами), видимые в проекции на небесную сферу.

Правильнее сказать, что открытием стали не пузыри сами по себе, а их количество. Первый каталог пузырей, составленный по наблюдениям на «Спитцере», был опубликован в 2006–2007 годах и включал в себя около шести сотен полных или частичных колечек. Взгляните на одно из них — RCW120: правильная структура сделала его одной из икон современной инфракрасной астрономии (я его уже показывал в колонке про облака с кантиками). Зелёным цветом на этом снимке показано излучение на 8 мкм, красным — на 24 мкм. Именно изобилие таких псевдозелёных пузырей и вдохновило авторов каталога назвать первую статью о нём «Пузырящийся галактический диск».

Полная карта излучения галактического диска в ближнем ИК-диапазоне напоминает хаотические кружева, да и сами пузыри далеко не всегда имеют красивую и легко идентифицируемую форму. Поэтому придумать алгоритм для их автоматического распознавания никто пока не взялся. Выявление пузырей проводится старым добрым методом «на глаз». Чтобы придать поиску всенародный характер, создан даже специальный краудсорсинг-проект — The Milky Way Project, — позволяющий попробовать себя в идентификации пузырей всем желающим.

Первые результаты этих поисков были опубликованы в прошлом году под заголовком «Галактический диск пузырчатее» (термин «пузырь», очевидно, пробуждает в авторах творческое начало). В обновлённый каталог, составленный силами 35 000 добровольцев, вошло уже 5 106 объектов.

Большинство из них представляют собой области ионизованного водорода вокруг массивных звёзд или их скоплений. Самым известным проявлением эволюции массивной звезды кажется финальная вспышка сверхновой, которая ставит на дыбы межзвёздную среду в значительном объёме галактики. Но на самом деле такие звезды начинают тормошить вещество вокруг себя с самого рождения, на протяжении жизни вкладывая в него энергию, вполне сопоставимую с той, что выделяется при взрыве сверхновой. Эта энергия поступает в околозвёздную среду в виде звёздного ветра и излучения. Ветер раздувает полость вокруг звезды механически, излучение — термически, нагревая окрестный газ и тоже заставляя его расширяться. В результате и образуется «пузырь» — полость, заполненная горячим, ионизованным, относительно разреженным газом и окружённая плотной, более холодной оболочкой. Форма расширяющейся оболочки сильно зависит от структуры окрестного вещества: натыкаясь на уплотнения или разреженные области, оболочка может искажаться и даже рваться. Именно поэтому пузыри часто с трудом поддаются идентификации.

Современный интерес к инфракрасным пузырям в большой степени связан с их дальнейшей судьбой. В 1977 году Брюс Элмгрин и Чарльз Лада предположили, что оболочки вокруг массивных звёзд, сгребая вещество, окружающее звезду или звёздное скопление, могут становиться в конечном итоге настолько массивными, что в самих этих оболочках возникнет гравитационная неустойчивость и начнётся вторичное звездообразование. Сейчас этот сценарий известен как «collect-and-collapse» (что-то типа «собрать и сколлапсировать») и считается одним из двух основных вариантов стимулированного звездообразования. Другой вариант работает, когда при расширении пузыря в него попадает уже существовавший сгусток. Из-за обжатия горячим газом и излучением он опять же становится гравитационно неустойчивым и превращается в звезду или звёздное скопление.