У облака в центре Галактики есть название - G0.253+0.016. Это огромное продолговатое образование длиной в 30 световых лет, состоящее в основном из молекулярного водорода, и на фоне бешено носящихся потоков пыли и газа, ярко светящихся в ультрафиолете, оно выглядит темным пятном. Темнота означает, что облако достаточно плотное, чтобы не пропускать свет.
В таких плотных облаках обычно идет мощное формирование новых звезд. Похожее облако есть, например, в созвездии Ориона, оно в 25 раз более разрежено, чем G0.253+0.016, но производит звезды в 45 раз активнее. Облако же в перенаселенном звездами центре Галактики породило пока лишь очень немного звезд, причем ни одна из них крупными размерами похвастаться не может.
Астрономы Калтеха решили разобраться, в чем дело, и в первую очередь стали искать в облаке так называемые "плотные ядра" – сгущения с плотностью, примерно в десять раз превышающей среднюю плотность облака. Это зародыши будущих звезд.
Для поиска плотных ядер они воспользовались сетью SMA (Submillimeter Array) из восьми радиотелескопов, установленных в Гавайях на вершине горы Мауна Кеа. Ученые предполагали, что сильные магнитные поля или турбулентности препятствуют рождению звезд в этих сгущениях. Но догадка оказалась неверной – там вообще не было плотных ядер, отсутствовали главные маркеры ядер, молекулы N2H+, которые могут появляться только при больших плотностях.
Тогда ученые решили рассмотреть таинственное облако в другом радиодиапазоне, миллиметровом, и воспользовались другой сетью радиотелескопов, CARMA (Combined Array for Research in Millimeter-wave Astronomy), расположенной на востоке Калифорнии, которая позволила им определить скорость потоков газа в облаке.
И загадка облачного бесплодия тут же разрешилась – скорость газовых потоков в десять раз превышала обычную для таких облаков, так что вопрос об образовании звезд там даже и не стоял: слишком бешено вихрились в облаке газы, чтобы хоть как-то конденсироваться. Газовое верчение было настолько бурным, что само облако оказалось на грани распада, оно едва удерживало себя силами собственной гравитации.
Появилась и версия, объясняющая столь необычное поведение газа. Облако G0.253+0.016 оказалось насыщено молекулами моноокиси кремния SiO, содержание которой в обычных молекулярных облаках очень невелико. Эти молекулы возникают, как правило, при встрече газа с ударной волной. По всей видимости, считают ученые, облако G0.253+0.016 образовалось в результате яростного столкновения двух облаков, и с тех пор газ никак не может успокоиться.
Есть еще одна загадка, связанная, вероятно, с G0.253+0.016, – неподалеку расположен звездный кластер Скопление Арки, один из самых плотных в нашей Галактике. Он состоит примерно из 150 массивных и очень молодых звезд с возрастом каждой всего по несколько миллионов лет. Судя по возрасту, они не могли прилететь к центру Галактики издалека, и одно время считалось, что эти звезды порождены облаком G0.253+0.016 – просто потому, что другого кандидата на их родильный дом пока не найдено. Возможно, так оно и было, но происходило, вероятно, до столкновения двух облаков.
Чтобы разобраться с этой загадкой, астрономы собираются исследовать и другие плотные облака галактического центра. К настоящему времени они завершили обзор с помощью SMA, начали новый на сети CARMA, и намерены продолжить наблюдения с помощью самого крупного и самого совершенного в мире миллиметрового радиотелескопа ALMA (Atacama Large Millimeter Array), расположенного в чилийской пустыне Атакама. Комитет, планирующий работы на этом радиотелескопе, уже присвоил исследованию Калтеха высшую категорию важности на 2013-й год.
