У високогірній пустелі Атакама, де повітря розріджене та сухе, а небо здається неймовірно близьким, працює один із найпотужніших інструментів сучасної астрономії — Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Ця мережа радіотелескопів, створена завдяки міжнародному партнерству, дозволяє зазирнути в найхолодніші та найзапорошеніші куточки Всесвіту, де народжуються зорі. Нещодавні спостереження ALMA, опубліковані в травні 2026 року, принесли несподіваний результат: у найдрібніших зернах, з яких формуються масивні зоряні кластери, хаотична турбулентність, схоже, бере гору над упорядкованими магнітними полями.
Artist impressions of the magnetic field distribution around and within the molecular cloud clumps. The 1-pc scale clump is penetrated by the magnetic field, which is ordered and perpendicular to the clump’s long axis (left panel).
Масивні зорі — ті, що важчі за Сонце у вісім і більше разів, — відіграють ключову роль в еволюції галактик. Вони випромінюють потужне ультрафіолетове випромінювання, розганяють зоряні вітри, збагачують космос важкими елементами та завершують життя вибухами наднових. Але як саме вони утворюються в густонаселених зоряних яслах, залишалося загадкою. Учені давно знають, що велетенські молекулярні хмари дробляться на дедалі дрібніші структури: спочатку на кластери, потім на згустки і, нарешті, на компактні конденсації розміром близько 0,01 парсека. Ці конденсації є безпосередніми батьківськими структурами для протозоряних дисків і майбутніх зірок або тісних кратних систем.
Магнітні поля традиційно вважалися важливими регуляторами цього процесу. На масштабах великих хмар і згустків (понад 0,1 парсека) газ легше стискається вздовж ліній магнітного поля, ніж поперек. У результаті структури часто витягнуті перпендикулярно до поля. Проте на найдрібніших масштабах, де формуються окремі зорі, картина виявилася іншою.
Міжнародна команда під керівництвом Джунхао Лю (Університет Нанкіна), проаналізувавши дані найбільшого на сьогодні огляду ALMA з поляризації пилу в масивних областях зореутворення (проєкт MagMaR), вивчила сотні компактних конденсацій у 30 регіонах Чумацького Шляху. Пилові зерна вишиковуються вздовж магнітних ліній, поляризуючи випромінювання на міліметрових хвилях. Це дозволяє побачити орієнтацію поля з роздільною здатністю в сотні астрономічних одиниць.
Результат здивував: на малих масштабах конденсації частіше витягнуті паралельно локальним магнітним полям — на противагу тому, що спостерігається на великих масштабах. Порівняння з тривимірними магнітогідродинамічними симуляціями показало, що така картина виникає, коли турбулентність домінує над магнетизмом. Турбулентні потоки стискають газ у сплющені структури, посилюючи компоненти поля вздовж їхньої витягнутої осі.
«Магнітні поля чи турбулентність? Це космічна битва порядку та хаосу», — зазначає Лю. «На великих масштабах упорядковані поля структурують хмари, але під час формування окремих зірок і кластерів вони програють хаосу».
Додатково дослідники виявили статистичну невідповідність між напрямками магнітних полів та осей обертання конденсацій. Таке розмиття може послабити магнітне гальмування, дозволяючи газу зберігати кутовий момент і формувати великі протозоряні диски — важливий фактор для росту масивних зірок та утворення кратних систем.
Ці результати не скасовують ролі магнітних полів повністю: вони, ймовірно, допомагають організовувати великі хмари. Але на вирішальних малих масштабах саме турбулентність задає тон. Спостереження ALMA, що поєднують високу чутливість і роздільну здатність, дозволили вперше систематично вивчити цю фізику. Робота, опублікована в Nature Astronomy, змінює звичні уявлення про формування масивних зоряних скупчень і відкриває нові питання для теорії та моделювання.
Кожне таке відкриття нагадує, наскільки складним і багатогранним є процес зореутворення. ALMA продовжує розкривати приховані механізми, завдяки яким із холодного космічного газу народжуються світила, що визначають долю галактик.
