Космический парадокс: в сердце умирающей звезды нашли то, чего там быть не должно

Там, где умирают звезды, иногда прячется то, чему, казалось бы, не место в аду. Астрономы, работающие с телескопом «Джеймс Уэбб», сделали неожиданное открытие: в знаменитой туманности «Бабочка» (NGC 6302) они обнаружили сухой лед — замерзшую углекислоту. Это первый случай, когда твердую фазу CO₂ находят в планетарной туманности.

Туманность «Бабочка» находится в созвездии Скорпиона, примерно в 3400 световых годах от нас. Она образовалась после того, как стареющая звезда сбросила свои внешние слои. Это место пронизано жестким ультрафиолетовым излучением, которое должно безжалостно разрушать любые сложные молекулы. Однако спектрограф среднего разрешения MIRI, работающий в инфракрасном диапазоне, зафиксировал четкие спектральные следы замерзшего CO₂.

Исследователи под руководством Чарми Бхатт из Университета Западного Онтарио (Канада) проанализировали излучение, идущее от центральной области туманности. Оказалось, что сухой лед скрывается в плотном пылевом торе — кольце материи, опоясывающем центральную звезду. Ученые предполагают, что это кольцо работает как щит, создавая холодные «карманы», где летучие вещества могут сохраняться в замерзшем состоянии, несмотря на убийственное излучение.

Открытие заставляет пересмотреть представления о химических процессах в стареющих звездных системах. Соотношение газообразной и твердой углекислоты в NGC 6302 отличается от того, что астрономы привыкли видеть в регионах рождения звезд. Это говорит о том, что планетарные туманности могут быть не просто кладбищами, а своеобразными фабриками по переработке льдов.

Авторы работы, опубликованной на сервере препринтов arXiv, подчеркивают, что теперь перед ними стоит новая задача — выяснить, насколько распространены льды в подобных объектах. Для этого потребуются дальнейшие наблюдения, чтобы восстановить температурную карту туманностей и понять механизмы, которые позволяют хрупким молекулам выживать в, казалось бы, враждебной среде.