Астрономы сообщили об открытии в самом сердце Млечного Пути: телескоп James Webb впервые обнаружил четкие признаки воды в оболочке стареющей звезды IRS 3. Она находится всего примерно в 0,55 светового года по проекции от Sagittarius A* — сверхмассивной черной дыры в центре нашей Галактики.

Наблюдения показали, что даже в этой насыщенной интенсивным излучением среде могут сохраняться молекулы воды и формироваться космическая пыль. Для ученых это важный результат: стареющие звезды, судя по всему, способны продолжать обогащать веществом центральные области галактик даже в настолько жестких условиях.

Работу провела международная группа астрономов под руководством Флориана Пайскера из Кёльнского университета. Исследование опубликовано 11 августа в научном журнале Astronomy & Astrophysics. Среди авторов также Макарена Гарсия Марин из ESA и специалисты нескольких европейских и американских научных организаций.

Webb обнаружил воду в оболочке IRS 3

Наблюдения IRS 3 выполнили 21 апреля 2025 года при помощи спектрометра MIRI/MRS телескопа James Webb в рамках программы MICONIC. Ученые получили непрерывный средний инфракрасный спектр звезды в диапазоне от 4,9 до 27,9 микрометра.

В данных появились две выраженные особенности, связанные с силикатной пылью: поглощение около 9,7 микрометра и изгибательная мода O-Si-O примерно на 18,5 микрометра. Кроме того, между 6 и 7 микрометрами исследователи выявили спектральные признаки воды. Для IRS 3 это первая четкая регистрация H₂O в окружающей ее оболочке.

На опубликованном в научной статье спектре исследователи отдельно обозначили две области поглощения H₂O, а также основные силикатные особенности. Анализ показал, что сигнал воды сохраняется после коррекции межзвездного поглощения на линии зрения.

«Обнаружение воды особенно интересно, поскольку оно показывает, что молекулярный материал способен выживать в среде, где доминирует интенсивное излучение», — отметила соавтор работы Макарена Гарсия Марин из ESA.

Чтобы проверить происхождение сигнала, команда сравнила участок спектра около 6 микрометров с базой молекулярных переходов HITRAN. Наблюдаемая полоса совпала с переходами H₂O, хотя часть более широких особенностей в этом диапазоне пока остается неоднозначной и может быть связана с другими молекулами или межзвездным веществом.

IRS 3 находится всего в 0,55 светового года от Sagittarius A*

IRS 3 расположена примерно в 0,17 парсека по проекции от Sagittarius A* — это около 0,55 светового года. Речь идет именно о расстоянии на плоскости неба: реальная трехмерная дистанция между звездой и черной дырой может оказаться больше.

По галактическим масштабам это почти соседство. Центральная область Млечного Пути отличается высокой плотностью звезд, мощным излучением и сложным взаимодействием вещества. Именно поэтому астрономов давно интересовал вопрос, способны ли стареющие звезды нормально формировать пыль и сохранять молекулы настолько близко к сверхмассивной черной дыре.

IRS 3 особенно удобна для такого исследования. Это одна из наиболее ярких звезд среднего инфракрасного диапазона в центре Галактики, окруженная огромной газопылевой оболочкой радиусом около 10 000 астрономических единиц.

Флориан Пайскер отметил, что центры галактик относятся к наиболее экстремальным средам во Вселенной, поэтому ученым важно выяснить, продолжают ли звезды возвращать вещество в окружающее пространство при таких условиях. По словам исследователя, данные Webb показывают, что процесс образования пыли оказался неожиданно устойчивым.

Ученые уточнили химический состав звезды IRS 3

Новое исследование изменило и представление о самой IRS 3. Ранее существовало предположение, что звезда может быть углеродно-богатой, однако спектр Webb указывает на другой химический состав.

Характерные особенности силикатов на 9,7 и 18,5 микрометра свидетельствуют, что IRS 3 относится к кислородно-богатым звездам на асимптотической ветви гигантов. Соотношение оптической глубины двух силикатных линий составило 3,5 ± 0,1, что соответствует модели пыли с преобладанием силикатов.

Авторы отмечают, что углеродно-богатая модель не способна воспроизвести наблюдаемое сочетание спектральных особенностей. Напротив, данные хорошо согласуются с оболочкой, содержащей аморфные силикаты и оксид алюминия.

IRS 3 находится на позднем этапе эволюции. Такие звезды сильно пульсируют и сбрасывают внешние слои, создавая вокруг себя протяженные оболочки из газа и пыли. В дальнейшем это вещество попадает в межзвездную среду и может участвовать в формировании новых звездных систем.

Оболочка IRS 3 растянулась на тысячи астрономических единиц

Моделирование позволило восстановить внутреннее строение пылевой оболочки. Она оказалась многослойной: рядом со звездой температура вещества достигает примерно 1200 К, а во внешних областях опускается до 80–100 К.

В расчетной модели выделены несколько характерных областей на расстояниях примерно 63, 949, 2214 и 6325 астрономических единиц от звезды. При этом общий радиус оболочки оценивается примерно в 10 000 астрономических единиц.

По оценкам исследователей, масса IRS 3 составляет около шести масс Солнца, а возраст — примерно 72 млн лет. Звезда активно теряет вещество: при предполагаемой скорости звездного ветра 15 км/с темп потери массы оценивается в 6 × 10⁻⁵ массы Солнца в год.

Именно такое интенсивное выбрасывание вещества, вероятно, и создает сложную оболочку, которую Webb смог рассмотреть в среднем инфракрасном диапазоне.

Вода и пыль выживают в экстремальной среде центра Галактики

Главный вывод работы касается не только IRS 3. До сих пор было неясно, насколько эффективно старые звезды могут снабжать пылью центральные области галактик, где сильное излучение способно разрушать молекулы и воздействовать на пылевые зерна.

Наблюдения Webb показывают, что в случае IRS 3 этого не происходит полностью. Авторы прямо заключают, что жесткая радиационная среда вокруг Sagittarius A* не препятствует образованию пыли и позволяет выживать молекулярным соединениям, в том числе воде.

При этом речь не идет о воде возле горизонта событий самой черной дыры. H₂O обнаружена в оболочке IRS 3 — звезды, находящейся относительно близко к Sagittarius A*. Это различие важно: Webb изучил материал, выбрасываемый звездой, а не вещество непосредственно вокруг черной дыры.

Результаты означают, что стареющие звезды могут продолжать участвовать в круговороте вещества даже в центральных областях галактик. Газ, пыль и молекулы, которые они выбрасывают в пространство, становятся частью межзвездной среды и в будущем потенциально могут войти в состав новых звезд и планетных систем.

Читайте также:

Солнечное затмение 12 августа обещает «затмить» интернет: Испания уже наготове

Машина сама сбросит лишние километры: в Европе обсуждают новый контроль скорости

Люди стали меньшинством в интернете: больше половины веб-запросов создают боты

США рассекретили пятую порцию материалов об НЛО

Куда исчезли загадочные «красные точки» JWST: ученые ищут их потомков в современной Вселенной

ИИ-энциклопедия Илона Маска замерла: Grokipedia не обновляется с апреля

Операционная прибыль Nintendo выросла в 2,5 раза, несмотря на снижение выручки

Прибыль Acer выросла вдвое и достигла максимума после пандемии

NASA запускает «широкоугольный Хаббл»: когда Roman начнёт передавать первые данные

Google уже показывает затмение 12 августа 2026 года: что ещё можно увидеть в небе

В 2028 году астероид размером около 800 метров пройдёт внутри орбиты Луны

SK hynix и Sandisk представили память между HBM и SSD — до 512 ГБ и 3 ТБ/с

AstraZeneca обсуждала слияние с Bristol Myers на $400 млрд

Doosan купила контроль над SK Siltron за $1,6 млрд ради бума ИИ

 Добавьте «Aramil.life» в свои источники Google ☑