Prie milžiniškos juodosios skylės aptiko dulkių ir vandens

Stebėjimai parodė, kad senstanti žvaigždė IRS 3, nepaisant itin intensyvios spinduliuotės aplink Šaulį A*, ir toliau praturtina savo aplinką naujai susidariusia medžiaga.

Žvaigždė – vos už 0,55 šviesmečio nuo juodosios skylės

IRS 3 yra vos 0,55 šviesmečio nuo Paukščių Tako centre esančios supermasyvios juodosios skylės Šaulio A*. Žvaigždė yra beveik paskutinėje savo gyvenimo stadijoje, vadinamoje asimptotinės milžinių šakos faze.

Tokios žvaigždės yra milžiniškos, palyginti vėsios ir labai ryškios. Jos stipriais žvaigždiniais vėjais į kosmosą išmeta didelius kiekius dujų ir kitų medžiagų. Ši išmesta medžiaga yra vienas svarbiausių kosminių dulkių šaltinių.

Tačiau iki šiol mokslininkai nežinojo, ar dulkės gali susidaryti taip arti supermasyvios juodosios skylės, kur aplinka yra itin atšiauri.

„James Webb“ aptiko vandens

Analizuodami žvaigždės infraraudonąją spinduliuotę teleskopo „James Webb“ MIRI prietaisu, mokslininkai aptiko aiškių deguonies turtingų dulkių požymių.

Dar svarbiau – pirmą kartą šios žvaigždės aplinkoje aptiktas vanduo.

Tai nustebino mokslininkus, nes aplink juodąją skylę esanti intensyvi spinduliuotė, kaip manyta anksčiau, turėtų būti itin nepalanki molekulinei medžiagai išlikti.

„Vandens aptikimas ypač įdomus, nes jis rodo, kad molekulinė medžiaga gali išlikti aplinkoje, kurioje vyrauja intensyvi spinduliuotė“, – teigė tyrimo bendraautorė Macarena Garcia Marin.

Žvaigždę supa milžiniškas dulkių apvalkalas

Mokslininkai nustatė, kad IRS 3 supa sluoksniuotas, į apvalkalą panašus dulkių telkinys, besitęsiantis maždaug 10 tūkst. astronominių vienetų nuo žvaigždės.

Vienas astronominis vienetas yra maždaug 150 mln. kilometrų.

Dulkių temperatūra šalia žvaigždės siekia apie 1200 kelvinų (maždaug 927 °C), o išorinėse apvalkalo dalyse nukrenta iki maždaug 100 kelvinų (apie –173 °C).

Ankstesni tyrimai leido manyti, kad IRS 3 gali būti daug anglies turinti žvaigždė, tačiau „James Webb“ duomenys atskleidė kitokį vaizdą. Aptikti silikatinių dulkių požymiai rodo, kad tai yra deguonies turtinga senstanti žvaigždė.

Žvaigždė šešis kartus masyvesnė už Saulę

Remdamiesi stebėjimais ir žvaigždės modeliais, astronomai apskaičiavo, kad IRS 3 masė yra maždaug šešis kartus didesnė nei Saulės, o jos amžius – apie 72 mln. metų.

Šiuo metu žvaigždė intensyviai praranda masę, į kosmosą išmesdama medžiagą ir taip formuodama didžiulį dulkių bei dujų apvalkalą.

Kodėl šis atradimas svarbus?

Šis tyrimas rodo, kad net pačiame Paukščių Tako centre, vienoje ekstremaliausių aplinkų Visatoje, žvaigždės gali gaminti ir skleisti medžiagą, reikalingą būsimoms žvaigždėms ir planetoms formuotis.

Tai keičia ankstesnį supratimą apie galaktikų centrus – pasirodo, jie gali būti ne tik destruktyvios, bet ir naujų medžiagų kaupimosi bei paskirstymo vietos.

Stebėjimai buvo atlikti 2025 metais, vykdant MICONIC programą, naudojant „James Webb“ MIRI instrumentą.