Масивні зірки – фабрики інгредієнтів життя

Телескоп НАСА на літаку, Стратосферна обсерваторія інфрачервоної астрономії (SOFIA), дозволив по-новому подивитися на хімію у внутрішній області, що оточує масивні молоді зірки, де можуть почати утворюватися майбутні планети.

Вона виявила величезні кількості води та органічних молекул у цих бурливих дископодібних хмарах, що надає нові уявлення про те, як деякі ключові інгредієнти життя вбудовуються у склад планет на самих ранніх етапах їх формування.

Подібний процес, ймовірно, відбувався під час формування Сонця та внутрішніх кам’янистих планет нашої Сонячної системи, включаючи Землю. Результати дослідження були опубліковані в «Astrophysical Journal», розповідають в НАСА.

«Ми бачимо набагато більше молекулярних сигнатур, ніж коли-небудь бачили раніше на цих довжинах хвиль», - сказав Ендрю Барр, провідний автор дослідження та кандидат наук Лейденського університету в Нідерландах. «Виявляється, ці зірки схожі на хімічні фабрики, які збовтують молекули, важливі для життя у тому вигляді, як ми його знаємо, і нам просто потрібні були правильні спостереження, щоб їх побачити».

Інфрачервоні спостереження SOFIA дають неперевершений погляд на зоряну хімію. Коли видиме світло розподіляється на складові кольори, з’являється веселка. Коли інфрачервоне світло розбивається на його компоненти, з’являється ряд яскравих ліній, які називаються спектрами. Кожен елемент створює унікальну лінію, тому лінії діють як «відбитки пальців» для хімії. Вчені використовують їх, щоб визначити, які речовини знаходяться в зірках та навколо зірок. Прилади SOFIA можуть виявляти дрібні деталі в хімічних відбитках пальців від ядер масивних молодих зірок, подібно до того, як на зображеннях з високою роздільною здатністю виявляються дуже маленькі особливості. Ця інформація про масивні зірки, які в 40 разів перевищують масу нашого Сонця, може бути відіслана до космічного телескопа Джеймса Вебба від НАСА, який вивчатиме утворення зірок розміром із Сонце серед інших типів цілей.

«Це дослідження є дуже захопливим, оскільки демонструє здатність інфрачервоних обсерваторій відчувати присутність простих органічних сполук, які були важливі для зародження життя на Землі та, можливо, інших планет», - сказав Клаус Понтоппідан, науковий співробітник телескопа Вебба в Науковому інституті космічного телескопа. «Однією з найважливіших цілей як Вебба, так і SOFIA – зрозуміти походження зірок і планет – і, врешті-решт, нас самих».

Зірки утворюються, коли небесні хмари колапсують, подаючи диск з газу та пилу, що обертається, до центрального ядра. SOFIA спостерігала цей процес, коли він відбувався навколо двох масивних зірок, AFGL 2591 та AFGL 2136, кожна на відстані приблизно у 3000 світлових роках від нас у сузір'ї Лебедя та туманності Жонглера відповідно. Обсерваторія виявила, що внутрішні області цих дисків нагріваються зсередини назовні, перетворюючи газ, що оточує ядро, на зовсім інший склад. У тих же областях диска, де б утворювалися планети, знаходився хімічний суп з органічних молекул, включаючи воду, аміак, метан та ацетилен – хімічний будівельним блок більших та складніших органічних молекул.

Подальші дослідження SOFIA інших масивних молодих зірок поглиблять наше розуміння процесів створення органічних молекул. Оскільки спостереження SOFIA вказують на те, що утворення масивних зірок – це збільшена версія того, що відбувається в менших зірках розміром із Сонце, ці нові дослідження можуть бути корисними для Вебба. У той час як надзвичайно чутливий телескоп Вебба зможе виявити деякі найслабші сигнали від молекул, присутніх навколо зірок, схожих на Сонце, SOFIA може однозначно визначити хімічний склад молекул, які яскраво світяться навколо більш масивних зірок. Це допоможе вченим, які будуть використовувати Вебб, інтерпретувати слабкіші сигнали.

SOFIA – реактивний літак Boeing 747SP, модифікований для перевезення телескопа діаметром 106 дюймів. Це спільний проект NASA та Німецького аерокосмічного центру DLR. Дослідницький центр Еймса НАСА в Каліфорнійській Кремнієвій долині керує програмою SOFIA, науковими та космічними операціями місій у співпраці з Асоціацією космічних досліджень університетів зі штаб-квартирою в Колумбії, штат Меріленд, та Німецьким інститутом SOFIA (DSI) при Університеті Штутгарта. Літак обслуговується і експлуатується в Центрі польотних досліджень Армстронга НАСА "Ангар 703" в місті Палмдейл, штат Каліфорнія.

Читайте ще цікаві новини про космос.

• утворення планет