Астрофизики под руководством доктора Брандта Гачеса из Университета Дуйсбурга — Эссена впервые построили объёмную модель области фотодиссоциации, похожей на бар Ориона. Статья вышла в Astronomy and Astrophysics. Эту информацию сообщает издание Science XXI.
Звёзды формируются внутри обширных молекулярных облаков, а исходным сырьём для них служит молекулярный водород. Излучение молодых светил нагревает и разгоняет холодный плотный газ, мешая появлению новых звёзд. Химические реакции и роль облучения внутри таких облаков изучены ещё не полностью.
Бар Ориона — газопылевой гребень в туманности Ориона на расстоянии около 1350 световых лет от нас. Его положение почти вдоль луча зрения помогает различать химические слои; Гачес назвал объект удобной естественной лабораторией. Наблюдения ALMA и JWST показали: зона фотодиссоциации H2 перекрывается с областью рекомбинации C+, где ионизированный углерод становится нейтральным. Раньше такие участки обычно представляли последовательными слоями, но реальное трёхмерное распределение газа допускает частичное наложение.
Для проверки вывода авторы создали детализированную модель с клочковатой и неоднородной структурой, свойственной гигантским молекулярным облакам. Она воспроизвела нитевидные и дуговые структуры в излучении H2. Плотные сгустки газа отбрасывают тени и защищают другие участки от сильного света молодых звёзд. Из-за этого меняется химический состав облака, что отражается в инфракрасном и радиодиапазоне.
Наложение H2 и C+ открывает необычные химические пути с участием возбуждённых углеводородов. В итоге могут появляться метан, ацетилен и полициклические ароматические углеводороды — важный резервуар углерода и возможные строительные блоки органики. Авторы публикации полагают, что трёхмерные модели стационарной химии помогут лучше понять строение межзвёздной среды и изучить влияние разных механизмов на её химию и излучение. На модели красным показан фронт диссоциации H2, голубым — фронт рекомбинации C+.