RW Space

В центре нашей галактики скрывается сверхмассивная черная дыра: хищный объект, способный пожирать материю, которая подлетает слишком близко.

Однако новые наблюдения JWST показывают, что прямо в космическом окрестностях этой черной дыры умирающая звезда все еще выбрасывает материю обратно в космос.

Не все звезды достаточно массивны, чтобы умереть во взрывных сверхновых, которые затмевают целые галактики, как блестящая космическая дискотека. шары.

Вместо этого звезды, рожденные с массой, примерно в восемь раз превышающей массу нашего Солнца, становятся раздутыми, красноватыми и холодными, постепенно теряя свои внешние слои в космос, прежде чем превращаться в зомбированных белых карликов – и, возможно, даже в «бриллианты» на небе.

И все же, будь то сильное химическое обогащение сверхновых или медленно увядающее солнце, смерть рождает жизнь: включая нас, потому что, как сказал Карл Саган: «Мы сделаны из star-stuff.»

Теперь, используя JWST, астрономы обнаружили некоторые из наиболее важных звездных веществ, включая воду, пыль и другие химические продукты на основе кислорода, в некоторых из самых негостеприимных условий.

«Галактические центры относятся к числу самых экстремальных сред, поэтому понимание того, могут ли звезды продолжать обогащать свое окружение, является важным вопросом», — объясняет Флориан Пайскер, астрофизик из Кельнского университета в Германии и ведущий автор исследования, подробно описывающего это открытие.

«С помощью Уэбба мы можем напрямую наблюдать, как звезды ведут себя в этих условиях, и видеть, что образование пыли остается удивительно устойчивым».

Исследователи наблюдали внутренний парсек (полосу длиной 3,26 светового года) Млечного Пути с помощью прибора среднего инфракрасного диапазона JWST (MIRI), сосредоточив внимание на преимущественно яркой умирающей звезде под названием IRS 3.

IRS 3 – Названа потому, что это инфракрасный источник, а не налоговая категория Службы внутренних доходов. Это звезда асимптотической гигантской ветви (AGB), что означает, что она находится на поздней стадии своей жизни.

Мощные звездные ветры звезды выбрасывают ее внешние слои в космос со скоростью 15 километров (9 миль) в секунду.

Это окружило ее огромной пылевой оболочкой, простирающейся на 10 000 астрономических единиц. (а.е.), причем одна а.е. соответствует примерно 150 миллионам километров между Землей и Солнцем.

IRS 3 расположена всего в 0,55 световых годах от Стрельца А*, монстра с массой в 4 миллиона солнечных масс в сверкающем энергичном сердце Млечного Пути.

Как уже упоминалось, ее предсмертные агонии обогащают космос пылью, но астрономы уже давно задаются вопросом, может ли этот процесс происходить так близко к сверхмассивной черной дыре.

Поэтому они провели несколько вариантов моделирования, чтобы согласовать наблюдения JWST со звездными моделями в диапазоне температур, светимостей и химического состава.

Основываясь на моделях и наблюдениях, включая головную ударную волну, возникшую, когда оболочка умирающей звезды врезается в межзвездное пространство, исследователи пришли к выводу, что ее наиболее важные характеристики.

IRS 3, возможно, родилась на расстоянии 16 световых лет от галактического центра.

Оно может быть примерно в шесть раз массивнее Солнца и иметь возраст примерно 72 миллиона лет – маленький ребенок по сравнению с ожидаемой продолжительностью жизни нашего Солнца в 10 миллиардов лет.

И хотя IRS 3 может иметь эффективную температуру «всего» 2800 К (около 4600 градусов по Фаренгейту или около 4600 градусов по Фаренгейту). 2500 градусов по Цельсию), по сравнению с температурой поверхности нашего Солнца в 5500 °C, она может сиять в 60 000 раз ярче.

Важно, что эта работа демонстрирует, что такие звезды могут продолжать поставлять химически богатую космическую пыль и воду в галактические центры, несмотря на суровые условия.

«Это первый раз, когда для этой звезды был собран непрерывный средний инфракрасный спектр, что позволяет нам обнаружить особенности силиката. пыль и раскройте истинную химическую идентичность звезды», — говорит Макарена Гарсиа Марин, ученый ЕКА, работающий с инструментом Уэбба MIRI, и один из соавторов исследования.

Действительно, когда звезда пульсирует в предсмертной агонии, она «выкашливает» свои раздутые внешние слои, создавая набор раковин, похожих на матрешку, с интервалами в сотни лет, потенциально датируемых 5000 лет назад, согласно предыдущему исследование.

«Обнаружение воды особенно интересно, потому что оно показывает, что молекулярный материал может выжить в среде, где преобладает интенсивная радиация», — говорит Гарсия Марин.

По теме: На кладбище Млечного Пути могут скрываться 170 миллионов черных дыр

И когда вы смешиваете звездную воду и другие звездные вещества с радиацией, тогда ингредиенты «затвердевают», как космическая закваска, кто знает какие потусторонние продукты могут проявляться.

«Это говорит нам о том, что даже вблизи сверхмассивной черной дыры звезды могут продолжать вносить материал обратно в свое окружение», — заключает Гарсия Марин.

Это исследование было опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysicals.