Зоря біля Стрільця A* викидає воду й пил у центр Галактики

20 серпня 2026 р. 19:45

20 серпня 2026 р. 19:45

Навіть у безпосередній близькості до надмасивної чорної діри Чумацького Шляху зорі продовжують збагачувати навколишній простір речовиною. Нове дослідження за даними телескопа Джеймса Вебба показало, що навколо зорі IRS 3, розташованої всього за приблизно 0,55 світлового року від Стрільця A* (Sgr A*), існують вода та пил, попри потужне випромінювання з центру Галактики. Про це повідомляє Universe Today .

Зоря IRS 3 поруч із надмасивною чорною дірою

Центр Чумацького Шляху домінує надмасивна чорна діра Стрілець A*, яка не лише притягує речовину своєю гравітацією, а й випромінює інтенсивні рентгенівські та гамма-промені. Таке середовище має руйнувати пил і складні молекули. Однак спостереження IRS 3 показують іншу картину.

IRS 3 — це високоевольована зоря на асимптотичній гілці гігантів (AGB) масою близько шести мас Сонця та віком приблизно 72 мільйони років. Такі зорі на пізніх стадіях еволюції можуть втрачати до 70% своєї маси, викидаючи її у навколишній простір і суттєво впливаючи на склад міжзоряного середовища (ISM).

Астрономи вже давно цікавляться IRS 3: це одна з найяскравіших джерел випромінювання в середньому інфрачервоному діапазоні в центрі Галактики, яку дослідники називають «найпомітнішою AGB-зорею у внутрішньому парсеку Чумацького Шляху».

Як JWST дослідив пил і воду біля Стрільця A*

У новій роботі, опублікованій в журналі Astronomy and Astrophysics, команда під керівництвом Флоріана Пайсскера (Florian Peißker) використала телескоп Джеймса Вебба для спостережень IRS 3 та її оточення. Для зйомки області навколо центру Галактики застосували камеру NIRCam, а для детального аналізу самої зорі — середньоінфрачервоний інструмент MIRI з його спектрометром середньої роздільної здатності.

Мета дослідження — розібратися, як у настільки екстремальному, «радіаційно домінованому» середовищі змінюється склад пилу та як відбувається переробка речовини в галактичних центрах. Автори прагнули детально проаналізувати спектр IRS 3, щоб уточнити склад пилу та виявити лінії випромінювання різних молекул у її оболонці.

Зоря занурена в гігантський газово-пиловий «кокон», який, за оцінками, простягається на близько 10 000 астрономічних одиниць. Спектроскопічні дані JWST показали, що пилова оболонка має оболонкоподібну структуру, сформовану температурним градієнтом: від приблизно 1200 Кельвінів поблизу зорі до близько 100 Кельвінів на периферії.

Неочікувані знахідки: силікати, оксид алюмінію та вода

Аналіз спектра MIRI виявив у пилі IRS 3 аморфні силікати та оксид алюмінію (Al2O3). Ще більш вражаючим стало виявлення води. За словами авторів, це перший раз, коли отримано чіткі ознаки води в оболонці IRS 3.

Співавторка дослідження Макарена Гарсія Марін (Macarena Garcia Marin) з ESA наголосила, що саме безперервний спектр у середньому інфрачервоному діапазоні, вперше зібраний для цієї зорі, дозволив розпізнати характерні особливості силікатного пилу та уточнити хімічну природу зорі.

Виявлення води особливо важливе, адже воно показує, що молекулярна речовина може виживати навіть у середовищі з надзвичайно інтенсивним випромінюванням. Це означає, що й поблизу надмасивної чорної діри зорі здатні продовжувати повертати матеріал у навколишній простір.

Супервітер і внесок у міжзоряне середовище

Щоб оцінити, наскільки сильно IRS 3 збагачує міжзоряне середовище, дослідники вивчили її ударну хвилю — так званий «bow shock», що утворюється при русі зорі крізь газ ISM. Важливим параметром є відстань від зорі до вершини цієї ударної хвилі, так звана «stand-off distance», яка відображає баланс між тиском зоряного вітру та навколишнього середовища.

На основі цих даних команда оцінила швидкість втрати маси IRS 3: приблизно 20 мас Землі на рік, тобто близько однієї маси Землі кожні 18 днів. Такий потужний потік речовини відповідає «супервітровій» фазі кисневмісної AGB-зорі.

Оскільки AGB-зорі визначають хімічний склад міжзоряного середовища типами пилу, які вони викидають, результати для IRS 3 показують, що навіть у центрі Галактики, під дією жорсткого випромінювання Стрільця A*, процес «переробки» речовини триває. Пил і молекули, зокрема вода, не лише утворюються, а й зберігаються достатньо довго, щоб впливати на еволюцію газу в околицях надмасивної чорної діри.

За словами дослідників, спостереження за такими об’єктами за допомогою JWST допомагають зрозуміти, як зорі поводяться в найекстремальніших умовах і як галактичні центри поповнюються новим матеріалом, попри руйнівну дію випромінювання.

Наука