Телескоп Вебба виявив воду і космічний пил майже біля чорної діри в центрі Чумацького Шляху
Астрономи отримали несподіване свідчення того, що навіть одна з найсуворіших ділянок Чумацького Шляху не є повністю непридатною для складних молекул і космічного пилу. За допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба дослідники детально вивчили зорю IRS 3, яка розташована всього приблизно за 0,55 світлового року від Sagittarius A* — надмасивної чорної діри в центрі нашої Галактики. У газопиловій оболонці зорі вдалося зафіксувати виразні ознаки багатого на кисень пилу та води.
Це важливий результат не тому, що вода в космосі сама по собі є рідкістю. Водяна пара й лід відомі в різних зоряних системах. Незвичним є місце, де їх побачили. Поблизу галактичного центру середовище насичене інтенсивним випромінюванням, а сусідство з надмасивною чорною дірою створює умови, які довгий час вважалися надто жорсткими для стабільного існування частини молекулярної речовини.
Що саме побачив телескоп Вебба
IRS 3 — стара зоря, яка перебуває на пізньому етапі еволюції, відомому як асимптотична гілка гігантів. Такі зорі роздуваються, охолоджуються на поверхні та інтенсивно втрачають речовину через зоряний вітер. Саме з цієї викинутої речовини навколо них формуються оболонки газу й пилу, які згодом можуть стати частиною нових поколінь зір і планет.
Середньоінфрачервоний інструмент MIRI на борту Вебба дозволив уперше отримати для IRS 3 безперервний спектр із достатньою деталізацією. У ньому виявили дві характерні ознаки силікатного пилу — частинок, до складу яких входять кремній і кисень. Раніше існували припущення, що зоря може бути багатою на вуглець, але нові дані вказують на інший хімічний склад. Окремо дослідники зафіксували воду в навколишній оболонці IRS 3 — це перше чітке виявлення води для цього об’єкта.
Моделювання показало, що пилова оболонка має шарувату структуру й простягається приблизно на 10 тисяч астрономічних одиниць від зорі. Температура речовини різко змінюється: у внутрішніх областях вона може сягати близько 1200 кельвінів, а на зовнішніх ділянках знижуватися приблизно до 100 кельвінів.
Чому це відкриття важливе для астрономії
Галактичний центр часто сприймають як середовище, де випромінювання та потужні гравітаційні процеси швидко руйнують крихкі структури. IRS 3 показує, що картина складніша. Стара зоря не лише продовжує втрачати речовину, а й здатна створювати пил та зберігати молекули води на дивовижно малій, за галактичними масштабами, відстані від Sagittarius A*.
Космічний пил має фундаментальне значення для еволюції галактик. Він бере участь у формуванні холодних молекулярних хмар, впливає на охолодження газу та стає будівельним матеріалом для майбутніх планетних систем. Тому відповідь на питання, чи можуть старі зорі постачати пил у центральні області галактик, безпосередньо пов’язана з розумінням того, як такі середовища змінюються протягом мільйонів років.
Нові спостереження Вебба демонструють, що навіть поруч із надмасивною чорною дірою зоряна «фабрика» речовини не обов’язково зупиняється. Навпаки, IRS 3 продовжує збагачувати простір навколо себе матеріалом, з якого в інших умовах можуть народжуватися нові зорі та планети. Для астрономів це ще один аргумент на користь того, що хімічне життя галактичних центрів значно багатше, ніж можна було уявити лише за спостереженнями у видимому світлі.
