Планетарная туманность NGC 6302, известная как туманность «Бабочка», представляет собой одну из самых экстремальных сред в нашей Галактике. Это остатки умирающей звезды, которая сбросила свои внешние оболочки, оголив сверхгорячее ядро с температурой поверхности около 200 000 Кельвинов. Мощнейшее ультрафиолетовое излучение этого объекта должно мгновенно разрушать любые сложные молекулы, находящиеся в его окрестностях.
Однако недавние наблюдения с помощью космического телескопа James Webb (JWST) показали, что реальность значительно сложнее теоретических моделей. Команда исследователей обнаружила в составе плотного пылевого тора, окружающего центральную звезду туманности, лед из углекислого газа (CO₂). Это открытие стало первым случаем фиксации подобного вещества в планетарной туманности.
“NGC 6302" by Hubble ESA, CC BY 2.0
Наличие льда в таких условиях является аномалией. В астрофизике планетарные туманности традиционно считаются крайне агрессивными средами, где процессы фотодиссоциации (расщепления молекул под действием света) и интенсивного испарения исключают возможность существования подобных ледяных структур. Ключ к пониманию этого феномена кроется в структуре пылевого тора — кольцеобразной области, которая окружает звезду и экранирует её излучение. Согласно данным, полученным инструментом MIRI, плотность материи в этом торе чрезвычайно высока: она обеспечивает достаточный уровень поглощения ультрафиолета, чтобы создать «зону защиты».
Температура в этой области падает до 20–50 Кельвинов. Такие условия позволяют углекислому газу конденсироваться на поверхности пылевых частиц, превращаясь в твердое состояние. Анализ показал, что соотношение газообразного CO₂ к ледяному в этой области фундаментально отличается от того, что наблюдается в молодых звездных системах, что указывает на специфические механизмы формирования вещества, характерные для поздних стадий эволюции звезд.
До настоящего момента химические модели планетарных туманностей опирались на допущение, что сложная химия на поверхностях пыли здесь невозможна. Теперь это представление требует пересмотра. Ледяные мантии на частицах пыли являются катализаторами для синтеза сложных органических молекул. Если такие структуры могут сохраняться в столь враждебной среде, это означает, что планетарные туманности могут играть гораздо более активную роль в обогащении межзвездной среды органическими соединениями, чем считалось ранее.
Это открытие делает NGC 6302 важным объектом для изучения циклов углерода и химической эволюции в космосе. Тот факт, что даже после катастрофической смерти звезды в её «осколках» сохраняются молекулярные структуры, способные участвовать в дальнейших химических реакциях, заставляет ученых переосмыслить химический потенциал эволюционировавших звездных систем. Дальнейшие исследования с использованием спектроскопии высокого разрешения помогут понять, насколько широко распространены подобные «химические убежища» и как именно они влияют на состав межзвездного пространства, из которого впоследствии рождаются новые звездные системы.
Читайте далее на сайте
Солнечное затмение 2700 лет назад помогло уточнить вращение Земли и активность Солнца
Китай разрабатывает недорогие варианты доставки грузов на Луну в рамках своей лунной программы
Телескопы Hubble и Euclid запечатлели смерть звезды из туманности Кошачьего Глаза
Китайские учёные нашли следы гигантского удара в образцах с обратной стороны Луны
Грузовой космический корабль «Прогресс МС-33» будет отправлен на МКС 22 марта