|
Богатые кислородом пыль и вода вблизи черной дыры
|
|
|
|
Используя космический телескоп Джеймса Уэбба (NASA/ESA/CSA), международная группа астрономов обнаружила, что пыль и вода могут образовываться и сохраняться на удивительно близком расстоянии от сверхмассивной черной дыры в центре галактики Млечный Путь. Наблюдения показывают, что эволюционировавшая звезда IRS 3 продолжает обогащать окружающую среду вновь образованным материалом, несмотря на интенсивное излучение вокруг Стрельца A*.
|
|
|
|
Звезда IRS 3 достигла стадии, близкой к концу ее жизни, называемой фазой асимптотической ветви гигантов. Звезды на этой стадии жизни огромны, холодны и ярки, и они выбрасывают газ в космос вместе со своими мощными звездными ветрами. Этот выброшенный звездный материал является одним из важнейших источников космической пыли, но до сих пор не было ясно, может ли он быть образован звездой, находящейся так близко к сверхмассивной черной дыре.
|
|
|
|
Анализируя инфракрасное излучение звезды с помощью среднеинфракрасного прибора Webb (MIRI), исследовательская группа выявила явные признаки богатой кислородом пыли и впервые обнаружила воду в окружающей звезду оболочке. Результаты показывают, что даже в суровых условиях вблизи сверхмассивной черной дыры эволюционировавшие звезды, такие как IRS 3, все еще могут производить пыль и другие материалы, важные для создания будущих поколений звезд и планет.
|
|
|
|
|
|
|
«Галактические центры относятся к числу наиболее экстремальных сред, поэтому понимание того, могут ли звезды продолжать обогащать окружающую среду там, является важным вопросом», — сказал ведущий автор Флориан Пайскер из Кёльнского университета в Германии. «С помощью Webb мы можем напрямую наблюдать за поведением звезд в этих условиях и видеть, что производство пыли остается удивительно устойчивым». Статья опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.
|
|
|
|
IRS 3 — один из самых ярких источников в среднем инфракрасном диапазоне в центре Галактики, долгое время выделявшийся своей огромной пылевой оболочкой. Предыдущие исследования предполагали, что звезда может быть богата углеродом, но новые наблюдения рисуют другую картину. Данные телескопа Webb выявили две сильные инфракрасные сигнатуры, связанные с силикатной пылью, состоящей из кремния и кислорода. Эти особенности позволяют идентифицировать IRS 3 как богатую кислородом эволюционировавшую звезду, приближающуюся к концу своей жизни и сбрасывающую вещество в космос.
|
|
|
|
«Это открытие стало возможным благодаря инфракрасным приборам телескопа Webb», — сказала Макарена Гарсия Марин из ЕКА, соавтор исследования и руководитель программы MICONIC. «Это первый случай получения непрерывного спектра в среднем инфракрасном диапазоне для этой звезды, что позволило нам обнаружить особенности силикатной пыли и раскрыть истинную химическую природу звезды».
|
|
|
|
Объединив наблюдения Вебба за спектром звезды с моделированием того, как излучаемый ею свет будет перемещаться через различные модели окружающей оболочки, команда смогла реконструировать структуру оболочки звезды. Результаты показывают слоистое, оболочечное распределение пыли, простирающееся примерно на 10 000 астрономических единиц от звезды, с температурой, падающей от приблизительно 1200 Кельвинов (1700°F) вблизи звезды до около 100 Кельвинов (-280°F) во внешних областях. Наблюдения также выявили свидетельства наличия воды внутри оболочки IRS 3: первое четкое обнаружение такого рода для этого объекта.
|
|
|
|
«Обнаружение воды особенно интересно, потому что оно показывает, что молекулярный материал может выживать в среде, где преобладает интенсивное излучение», — сказал Гарсия Марин. «Это говорит нам о том, что даже вблизи сверхмассивной черной дыры звезды могут продолжать поставлять материал обратно в окружающую среду».
|
|
|
|
На основе наблюдений и моделирования звезд исследователи оценили массу IRS 3 примерно в шесть раз больше массы Солнца, а возраст звезды составляет около 72 миллионов лет. Звезда, по-видимому, испытывает интенсивную потерю массы, выбрасывая вещество в космос и создавая протяженную оболочку, наблюдаемую телескопом Webb.
|
|
|
|
Эти результаты предполагают, что эволюционировавшие звезды могут продолжать играть важную роль в поставке пыли в центры галактик — области, которые ранее считались особенно неблагоприятными для этих процессов.
|
|
|
|
Наблюдения были получены в 2025 году в рамках программы гарантированных наблюдений в среднем инфракрасном диапазоне (MICONIC) (#1266) с использованием инструмента MIRI телескопа Webb.
|
|
|
|
Источник
|
