Создана первая трехмерная карта тепловых фаз локальной межзвездной среды

Международная группа астрофизиков представила первую трехмерную реконструкцию тепловых фаз локальной межзвездной среды (ISM). Работа, основанная на данных обзора P_3D, охватывает область диаметром около 1 килопарсека с центром на Солнце и дискретизацией 2 парсека. Карта объединяет трехмерные данные о пылевом поглощении и интенсивности далекого ультрафиолета с термохимической моделью нейтрального ISM.

Исследователи выявили четкую слоистую структуру: холодные облака окружены термодинамически неустойчивыми оболочками, которые, в свою очередь, погружены в обширную теплую фазу. В пределах 150 парсек от галактической плоскости около 41 процента нейтральной массы, прослеживаемой по пыли, относится к неустойчивой фазе. Это указывает на постоянное переключение между фазами с характерным временем от 2,9 до 6 миллионов лет.

При этом холодная фаза демонстрирует узкое распределение плотности: внутренние числа Маха не превышают 1,5, что близко к дозвуковому режиму. Такой результат противоречит распространенным моделям, предполагающим сильную сверхзвуковую турбулентность в холодном газе. Полученные данные свидетельствуют о динамически цикличной многофазной среде, где облака постоянно образуются и разрушаются.

Авторы работы отмечают, что их реконструкция заставляет пересмотреть модели звездообразования, основанные на предположении об однофазном сверхзвуковом поле плотности холодного газа. Учет неустойчивой фазы и умеренных чисел Маха может изменить прогнозы по скорости и эффективности формирования звезд в нашей Галактике.

Методология P_3D в будущем позволит исследовать более удаленные области ISM и сравнивать с наблюдениями других спиральных галактик. Ученые надеются, что продолжающиеся обзоры неба в радиодиапазоне и ультрафиолете дадут новые ограничения для модели.