Молекулярное облако , иногда называемое также звёздная колыбель (в случае, если в нём рождаются звёзды ), — тип межзвёздного облака , чья плотность и размер позволяют в нём образовываться молекулам , обычно водорода (H ₂ ).

Молекулярный водород трудно зарегистрировать при помощи инфракрасных или радионаблюдений, поэтому для определения наличия H ₂ используют другую молекулу — CO ( монооксид углерода ). Соотношение между светимостью CO и массой H ₂ , как полагают, остаётся постоянным, хотя есть причины сомневаться в правдивости этого в некоторых галактиках .

Значительный размер и масса молекулярного облака приводит к эффекту гравитационной неустойчивости , из-за которого плотность вещества внутри облака становится неравномерной. В областях с повышенной плотностью при определённых условиях вещество начинает сближаться. Сближение может приобрести такую силу и скорость, что происходит гравитационный коллапс , следствием которого может стать образование новой звезды .

Наблюдения

В пределах нашей галактики количество молекулярного газа составляет менее одного процента объёма межзвёздной среды . В то же время это самая плотная её составляющая, включающая примерно половину всей газовой массы в пределах галактической орбиты Солнца . Большая часть молекулярного газа содержится в молекулярном кольце между 3,5 и 7,5 кило парсек от центра галактики (Солнце находится в 8,5 килопарсек от центра).

Крупномасштабные карты распределения угарного газа в нашей галактике показывают, что положение этого газа коррелирует с её спиральными рукавами. То, что молекулярный газ находится в основном в спиральных рукавах, не согласуется с тем, что молекулярные облака должны формироваться и распадаться в короткий промежуток времени — меньше 10 миллионов лет — времени, которое требуется для вещества, чтобы пройти через область рукава.

Если брать вертикальное сечение, молекулярный газ занимает узкую среднюю плоскость галактического диска с характерной шкалой высот , Z , приблизительно 50—75 парсек, много тоньше чем тёплый атомный ( Z =130—400 пк) и тёплый ионизированный ( Z =1000 пк) газовые компоненты межзвёздной среды . Области H II являются исключениями для ионизированного газового распределения, поскольку сами представляют собой пузыри горячего ионизированного газа, созданного в молекулярных облаках интенсивной радиацией, испущенной молодыми массивными звёздами и поэтому у них приблизительно такое же вертикальное распределение как у молекулярного газа.

Это гладкое распределение молекулярного газа усреднено по большим расстояниям, однако мелкомасштабное распределение газа очень нерегулярно и большей частью он сконцентрирован в дискретных облаках и комплексах облаков.

Типы молекулярных облаков

Гигантские молекулярные облака

Обширные области молекулярного газа с массами 10 ⁴ —10 ⁶ солнечных масс называются гигантскими молекулярными облаками (ГМО). Облака могут достигнуть десятков парсек в диаметре и иметь среднюю плотность 10 ² —10 ³ частиц в кубическом сантиметре (средняя плотность вблизи Солнца — одна частица в кубическом сантиметре). Подструктура в пределах этих облаков состоит из сложных переплетений нитей, листов, пузырей, и нерегулярных глыб.

Самые плотные части нитей и глыб называют «молекулярными ядрами», а молекулярные ядра с максимальной плотностью (больше 10 ⁴ —10 ⁶ частиц в кубическом сантиметре), соответственно, «плотными молекулярными ядрами». При наблюдениях молекулярные ядра связывают с угарным газом, а плотные ядра — с аммиаком. Концентрация пыли в пределах молекулярных ядер обычно достаточна, чтобы поглощать свет от дальних звёзд таким образом, чтобы они выглядели как тёмные туманности .

ГМО настолько огромны, что локально они могут закрывать значительную часть созвездия, в связи с чем на них ссылаются с упоминанием этого созвездия, например, Облако Ориона или . Эти локальные ГМО выстраиваются в кольцо вокруг солнца, называемое поясом Гулда . Самая массивная коллекция молекулярных облаков в галактике, комплекс Стрелец B2 , формирует кольцо вокруг галактического центра в радиусе 120 парсек. Область созвездия Стрельца богата химическими элементами и часто используется астрономами, ищущими новые молекулы в межзвёздном пространстве, как образец.

Маленькие молекулярные облака

Изолированные гравитационно связанные маленькие молекулярные облака с массами меньше чем несколько сотен масс Солнца называют глобулой Бока. Самые плотные части маленьких молекулярных облаков эквивалентны молекулярным ядрам, найденным в гигантских молекулярных облаках и часто включаются в те же самые исследования.

Высокоширотные диффузные молекулярные облака

В 1984 году IRAS идентифицировал новый тип диффузного молекулярного облака. Они были диффузными волокнистыми облаками, которые видимы при высокой галактической широте (выглядывающий из плоскости галактического диска). У этих облаков была типичная плотность 30 частиц в кубическом сантиметре.

См. также

• Облако Ориона

Примечания

Ссылки

• Friesen, R. K.; Bourke, T. L.; Francesco, J. Di; Gutermuth, R.; Myers, P. C. The Fragmentation and Stability of Hierarchical Structure in Serpens South (англ.) // The Astrophysical Journal : journal. — IOP Publishing , 2016. — Vol. 833 , no. 2 . — P. 204 . — ISSN . — doi : . — Bibcode : . — arXiv : .