Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил воду и космическую пыль вокруг стареющей звезды всего в 0,55 световых года от Стрельца A* — сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей галактики. Открытие показывает, что даже в столь экстремальных условиях молекулы и пыль могут сохраняться.

Что нашли учёные

Исследователи с помощью инструмента MIRI изучили звезду IRS 3 — один из самых ярких источников в среднем инфракрасном диапазоне в галактическом центре. Это звезда асимптотической ветви гигантов: на поздней стадии эволюции она активно сбрасывает газ и пыль мощными звёздными ветрами, возвращая вещество в окружающее пространство.

Окружение Стрельца A* (масса чёрной дыры — около 4 миллионов солнечных) крайне жёсткое: высокая плотность звёзд и интенсивное излучение. Ранее считалось, что в таких условиях молекулы и свежая пыль должны быстро разрушаться.

Однако наблюдения «Уэбба» показали обратное. Комбинируя спектр звезды с моделированием распространения света, учёные восстановили структуру её оболочки. Вокруг IRS 3 обнаружена слоистая оболочка из силикатной пыли, простирающаяся примерно на 10 тысяч астрономических единиц. Температура в ней падает от примерно 927 °C вблизи звезды до минус 173 °C во внешних слоях. Кроме того, впервые для этой звезды зафиксированы явные признаки воды.

Почему это важно

«Центры галактик — одни из самых экстремальных сред, поэтому важно понять, могут ли звёзды продолжать обогащать окружающее пространство и там. С помощью „Уэбба“ мы напрямую видим, как звёзды ведут себя в таких условиях, и убеждаемся, что производство пыли остаётся удивительно устойчивым», — отметил ведущий автор исследования Флориан Пайсскер из Кёльнского университета.

«Обнаружение воды особенно интересно, потому что показывает: молекулярное вещество способно выживать в среде, где доминирует интенсивное излучение», — добавила соавтор работы Макарена Гарсия Марин, астроном Европейского космического агентства.

Вода и пыль — важные компоненты химии, сопровождающей формирование звёзд и планет. Вещество, сбрасываемое такими стареющими звёздами, как IRS 3, потенциально может участвовать в рождении следующих поколений светил и планетных систем даже вблизи сверхмассивной чёрной дыры.

Исследование опубликовано 11 августа в журнале Astronomy & Astrophysics.

Вкратце

«Джеймс Уэбб» обнаружил воду и силикатную пыль вокруг звезды IRS 3 всего в 0,55 световых года от сверхмассивной чёрной дыры в центре Млечного Пути. Это показывает, что молекулы и пыль способны выживать даже в крайне жёстких условиях галактического центра. Открытие помогает понять, как стареющие звёзды продолжают обогащать вещество в окрестностях сверхмассивных чёрных дыр. Работа опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.