Nya detaljer om en mystisk Vintergatan-region som heter “The Brick” avslöjar att den är ännu konstigare än forskarna trodde

Anmäl dig till CNN:s Wonder Theory vetenskapsnyhetsbrev. Utforska universum med nyheter om fascinerande upptäckter, vetenskapliga framsteg och mer.

Ett lådformat moln av ogenomskinligt damm som ligger i mitten av vår galax har länge förbryllat forskare, och observationer som avslöjar en ny detalj om dess sammansättning fördjupar mysteriet – och potentiellt utmanar det som är känt om hur stjärnor bildas på huvudet.

Molnet, som fick smeknamnet “tegelstenen” på grund av dess visuella ogenomtränglighet och rektangulära utseende, uppskattades tidigare innehålla mer än 100 000 gånger solens massa. Och en så tät klump borde, baserat på forskarnas nuvarande förståelse av stjärnbildning, producera nya massiva stjärnor.

Men det är det inte.

Teglet är till stor del i vila. Och de senaste observationerna med rymdteleskopet James Webb avslöjade inga dolda, unga stjärnor.

Den nya Webb-datan avslöjade istället att tegelstenen inte bara är gjord av gas. Den är också full av frusen kolmonoxid – mycket mer än vad som tidigare förväntats, enligt en studie som publicerades i måndags i Astrophysical Journal. Och djupare i tegelstenen bildas ännu mer is.

Resultaten kan få drastiska konsekvenser för hur forskare analyserar denna region i framtiden. Mer kolmonoxidis inuti tegelstenen kan dramatiskt förändra hur forskare studerar och mäter mörka moln i mitten av Vintergatan.

“Vi är (nu) närmare att förstå vad exakt som händer i tegelstenen och var massan är”, säger University of Floridas astronom Adam Ginsburg, huvudförfattare till studien. “Men vi ställde fler frågor än vi svarade på.”

Dessa frågor inkluderar: Varför och var fryser denna kolmonoxid till is?

Andra mysterier som hotar denna region förblir också obesvarade: Varför kan vi inte se nya stjärnor bildas? Är inte tegelstenen så tät som forskare en gång trodde? Och vilka är de märkliga ribb- och trådliknande dragen som syns i tegelstenen?

“Vi måste göra mer forskning innan vi verkligen kan vara säkra på vad som händer,” sa Ginsburg. “Jag skulle säga att vi är i hypotesbildningsfasen snarare än slutsatsfasen.”

Vad Webb avslöjade

Ginsburg och hans forskarkollegor, inklusive doktorander från University of Florida, fick först tag i dessa nya Webb-data i september 2022.

Det var ett avgörande ögonblick. Som det mest kraftfulla rymdteleskop som någonsin byggts kunde Webb erbjuda oöverträffade insikter om tegelstenen. Men Ginsburg och hans team insåg omedelbart att data behövde mycket arbete. Webb-teleskopet orienterar sig med hjälp av en karta och bestämmer vilken riktning det pekar genom att referera till dess position i förhållande till kända stjärnor.

En bild av tegelstenen tagen av rymdteleskopet James Webb.  Enligt NASA ligger molnet nära galaxens centrum, cirka 26 000 ljusår från jorden.  -Adam Ginsburg

En bild av tegelstenen tagen av rymdteleskopet James Webb. Enligt NASA ligger molnet nära galaxens centrum, cirka 26 000 ljusår från jorden. -Adam Ginsburg

Problemet är: “Det finns så många stjärnor i det galaktiska centrumet att det blir förvirrande,” sa Ginsburg. Därför var forskare tvungna att ägna månader åt att rengöra data och anpassa dem så att de matchar befintliga himmelskartor korrekt.

Sedan, när de tittade på tegelstenen, insåg de att Webbs bilder hade fel färg.

“Alla stjärnorna verkade lite för blå,” sa Ginsburg, vilket ledde till att forskarna undrade om det var något fel med uppgifterna.

Men det visar sig, sa han, att problemet ligger i deras antaganden. Forskarna förväntade sig inte att det skulle finnas så mycket kolmonoxidis – och det var det som orsakade färgförändringen, enligt studien.

Upptäckten av isens existens kan få långtgående konsekvenser för alla typer av forskning om Vintergatans centrum, sa Dr. Natalie Butterfield, en biträdande forskare vid National Radio Astronomy Observatory som inte var involverad i studien.

Butterfield sa att hennes egen forskning – som inkluderar att studera supernovor och strålning mellan stjärnsystem – skulle kunna förändras för alltid genom att förstå existensen av denna kolmonoxidis. Det kan förändra hur forskarna uppskattar massan av alla moln i det galaktiska centrumet.

Varför kolmonoxid är viktigt

Det finns flera förvirrande saker med hela det här med kolmonoxidglass. Till exempel är området ganska varmt – cirka 60 Kelvin (minus 351,67 grader Fahrenheit) – medan kolmonoxid vanligtvis fryser vid 20 Kelvin.

Det kan vara så att dammet inuti tegelstenen är mycket kallare än gasen, vilket gör att kolmonoxiden stelnar runt dammpartiklarna. Eller, sade Ginsburg, det kan vara att vattnet fryser och kolmonoxid fastnar i det.

Svaret är viktigt.

All is i en region som Brick kan ge forskare nya insikter om vårt solsystem – även vår hemplanet.

Till exempel har isen och vattnet som finns på jorden troligen kommit hit via kometer. Så var is finns i universum och hur den bildas kan hjälpa forskare att förstå var dessa kometer kommer ifrån och hur de samlade in materialet de deponerade.

Var är stjärnorna?

Och sedan finns det stora mysteriet om varför det saknas stjärnbildning i tegelstenen.

Forskare vet redan att nya stjärnor bildas av dammmoln och vätemolekyler. Men forskare kan inte direkt observera vätemolekyler i tegelstenen – eller någon annanstans i universum – eftersom de är osynliga för teleskop.

Men forskare vet också att det sannolikt finns en viss mängd kolmonoxid för varje vätemolekyl. Och kolmonoxid är synlig – så forskare kan mäta det för att avgöra hur många vätemolekyler som finns i ett visst område.

Forskare har använt denna metod för att mäta vätemolekyler i 50 år, sa Ginsburg.

Men de antog alltid att kolmonoxiden var gas – inte fast is, som Webb-data visade. Denna upptäckt öppnar en helt ny burk med maskar, sa Ginsburg.

Ginsburg påpekade att det är avgörande för forskare att förstå vilket tillstånd kolmonoxiden är i – gas eller fast – för att hitta rätt svar.

En bild av tegelstenen tagen av rymdteleskopet James Webb.  Ny data som samlats in av teleskopet hjälper forskare att förstå sammansättningen av detta mystiska moln.  -Adam GinsburgEn bild av tegelstenen tagen av rymdteleskopet James Webb.  Ny data som samlats in av teleskopet hjälper forskare att förstå sammansättningen av detta mystiska moln.  -Adam Ginsburg

En bild av tegelstenen tagen av rymdteleskopet James Webb. Ny data som samlats in av teleskopet hjälper forskare att förstå sammansättningen av detta mystiska moln. -Adam Ginsburg

Varje ny kunskap om tegelstenen och dess struktur kastar ljus över varför detta obskyra moln inte producerar stjärnor, även om det enligt de flesta bedömningar borde vara en av de mest aktiva stjärnbildande platserna i galaxen.

“Det är en riktigt naturlig plats för nya stjärnor,” sa Ginsburg. “Men vi hittade inte särskilt många – bara en väldigt, väldigt liten handfull.”

Det finns några möjliga svar som Ginsburg och andra forskare är ivriga att utforska: Kanske är tegelstenen mer utbredd – mindre kompakt – än vad forskare en gång trodde. Eller så är det bara för ungt och stjärnbildningens dagar ligger framför oss.

Dessa är frågor, sade Ginsburg och Butterfield, som Webb kan fortsätta att hjälpa forskare att svara på.

“Det är bara ett imponerande, imponerande teleskop,” sa Butterfield. “Jag tror att detta bara är det första av många unika resultat som JWST kommer att tillhandahålla för det galaktiska centret.”

För fler CNN-nyheter och nyhetsbrev, skapa ett konto på CNN.com

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *