«Джеймс Уэбб» отыскал органические молекулы в ледяных частицах вокруг очень молодой протозвезды

Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» достоверно обнаружил в составе ледяных частиц в ядре очень молодой протовезды IRAS 15398−3359 ряд органических молекул, в том числе и сложных. Кроме того, телескоп рассмотрел структуру одного из оттоков вещества от протозвезды, которая состоит из четырех оболочек. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.

Природа сложных органических молекул в молодых протозвездах остается одним из важных вопросов в астрохимии и теориях, описывающих механизмы образования звезд. Эти молекулы, состоящие из шести и более атомов, могут быть предшественниками пребиотических молекул. Ранее их обнаруживали в газовой фазе в ядрах протозвезд большой и малой массы. Кроме того, их находили и в малых телах Солнечной системы, например кометах, причем в некоторых случаях содержание сложных органических молекул совпадает с их содержанием в ядрах протозвезд. Считается, что эти соединения образуются в поверхностном слое ледяных пылинок внутри протозвезд. Таким образом, исследование химического состава и процессов внутри протозвезд позволяет охарактеризовать химический состав формирующихся вокруг молодых звезд протопланетных дисков, в которых образуются планеты.

Группа астрономов во главе с Клаусом Понтоппиданом (Klaus M. Pontoppidan) из Научного института космического телескопа в Мэриленде представила результаты первых спектроскопических наблюдений космической обсерватории «Джеймс Уэбб» по программе CORINOS (COMs ORigin Investigated by the Next Generation Observatory in Space). Их целью стала очень молодая протозвезда класса 0 IRAS 15398−3359, которая расположена в молекулярном облаке Lupus 1 на расстоянии 505,5 светового года от Земли. Предыдущие наблюдения за ней выявили наличие протопланетного диска. Класс 0 означает, что звезда еще очень холодная (болометрическая температура около 43,2 кельвина) и окружена облаком из газа и пыли. Наблюдения велись 20 июля 2022 года при помощи инструмента MIRI (Mid-InfraRed Instrument) в среднем инфракрасном диапазоне.

Исследователи зафиксировали излучение теплого водяного пара и газообразного угарного газа, что указывает на наличие околозвездного диска. Они надежно обнаружили несколько видов ледяных частиц, содержащих воду, метан, аммиак, углекислый газ, CH₃OH, H₂CO и HCOOH. Кроме того, спектры указывают на возможное наличие в частицах NH⁺₄ , HCOO^-, C₂H₅OH, CH₃CHO и HCOOCH₃, а полученные изображения демонстрируют коллимированную биполярную структуру, состоящую из четырех оболочек, которая представляет собой один из оттоков вещества от протозвезды. Ученые отмечают, что эти результаты показывают огромные возможности инструмента MIRI в деле исследования состава протопланетных дисков и ядре протозвезд.

Ранее мы рассказывали о том, как черная дыра в центре Млечного Пути помогла родиться новым звездам

Александр Войтюк