Невероятное выживание молекул у черной дыры: астрономы зафиксировали аномальные процессы в космосе

Астрономы обнаружили следы воды в газопылевой оболочке умирающей звезды IRS 3, которая находится в непосредственной близости от сверхмассивной черной дыры Стрелец А* в центре Млечного Пути. Результаты работы, опубликованные в журнале Astronomy & Astrophysics, показывают, что молекулярное вещество способно существовать даже в условиях интенсивного излучения галактического центра.

Объектом исследования стала звезда IRS 3, расположенная в 26 тысячах световых лет от Земли и всего в 0,55 светового года от центральной черной дыры нашей галактики. Звезда находится на стадии асимптотической ветви гигантов: она обладает высокой светимостью (примерно в 60 000 раз выше солнечной) и сбрасывает внешние слои вещества за счет мощных звездных ветров, формируя вокруг себя обширную оболочку из газа и пыли.

Данные получили с помощью телескопа "Джеймс Уэбб", объединив показатели камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) и прибора среднего инфракрасного диапазона (MIRI). Спектральный анализ позволил уточнить химический состав звезды: исследователи выявили присутствие силикатной пыли из кремния и кислорода. Это опровергает прежние данные, согласно которым IRS 3 считалась богатой углеродом.

Астрофизик Алексей Руднев поясняет, что обнаружение воды в таком экстремальном регионе важно для понимания механизмов обогащения межзвездного пространства. Традиционно считалось, что условия в центре галактики слишком суровы для процессов формирования и сохранения пыли и простых молекул, однако случай с IRS 3 доказывает обратное.

Для восстановления структуры оболочки ученые использовали компьютерное моделирование прохождения света через пыль. Выяснилось, что вещество распределено в виде слоистых оболочек, простирающихся примерно на 10 000 астрономических единиц. Температура вещества падает от 1200 Кельвинов у поверхности звезды до 100 Кельвинов на внешнем крае.

Согласно расчетам авторов, масса IRS 3 примерно в шесть раз превышает солнечную, а ее возраст составляет около 72 миллионов лет. Результат уточняет возможности выживания молекул воды в зонах с высоким уровнем радиации, но пока не позволяет утверждать, что подобные процессы типичны для всех стареющих звезд в окрестностях сверхмассивных черных дыр. Для подтверждения этой закономерности потребуются наблюдения за другими объектами данного класса в центре галактики.