Co to jest obłok molekularny?
Obłok molekularny (molecular cloud, MC) to region materii międzygwiazdowej dostatecznie gęsty i zimny, by wodór mógł istnieć w formie cząsteczkowej (H2) zamiast atomowej (HI) czy jonowej (HII). Temperatura wnętrza obłoku wynosi 10-30 K (blisko zera absolutnego), gęstość to 100-10 000 cząsteczek na cm3 (w porównaniu ze średnią gęstością ISM ok. 1 atom/cm3). Obłoki molekularne są głównymi miejscami powstawania gwiazd w galaktykach.
Obłoki molekularne zawierają oprócz H2 wiele innych cząsteczek: CO (tlenek węgla, najpopularniejszy znacznik obłoków molekularnych wykrywany przez radioteleskopy), HCN, NH3, H2O (maser), CH3OH (metanol – maser), a nawet złożone cząsteczki organiczne (glikol etylenowy, aminokwasy w meteorytach z obłoków). Obłoki gigantyczne (GMC, Giant Molecular Cloud) mają masy od 10 000 do 10 mln mas Słońca i rozmiary 50-300 lat świetlnych – Obłok Molekularny Oriona (OMC, masa ok. 100 000 M_sol, ok. 1500 al) jest najbliższym GMC. Rdzenie gęste wewnątrz obłoku (dense cores, gęstości powyżej 10^4-10^6 cm^-3) to miejsca, gdzie grawitacja wygrywa z ciśnieniem turbulencji i pola magnetycznego, prowadząc do kolapsu i zapłonu nowej gwiazdy. Mas Janesa (Jeans mass) wyznacza minimalną masę fragmentu obłoku, który zapada się grawitacyjnie.
Obłoki molekularne są kluczowymi obiektami dla zrozumienia cyklu gwiazdowego: rodzą gwiazdy, które z kolei jonizują i podgrzewają okoliczny gaz, rozbijając obłok w ciągu milionów lat. Teleskop ALMA rewolucjonizuje badania chemii obłoków molekularnych – wykrywa setki złożonych cząsteczek organicznych (COMs) wskazując, że przedgwiazdowy materiał chemiczny może wbudowywać się w dyski protoplanetarne. JWST obserwuje wnętrza obłoków molekularnych w podczerwieni, penetrując zasłony pyłu i ukazując ukryte protogwiazdy.