Международная группа астрономов, возглавляемая Лейденским университетом (Нидерланды) и Национальной радиоастрономической обсерваторией (США), сообщила о сенсационном открытии. С помощью телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST) им удалось впервые надёжно зафиксировать наличие полутяжёлой воды (HDO) в виде льда вокруг молодой солнцеподобной звезды L1527 IRS, находящейся в созвездии Тельца на расстоянии около 460 световых лет от Земли.
Полутяжёлая вода отличается от обычной тем, что один атом обычного водорода в ней «заменён» дейтерием – его более тяжёлым изотопом.
Соотношение HDO и обычной воды (H2O) – так называемый коэффициент дейтерирования – является важным индикатором происхождения воды.
Высокий коэффициент дейтерирования свидетельствует о том, что вода образовалась в очень холодных условиях, например, в первичных тёмных облаках из пыли, льда и газа, из которых рождаются звёзды.
В океанах Земли, кометах и на ледяных спутниках примерно одна из двух тысяч молекул воды приходится на HDO. Это примерно в десять раз больше, чем ожидалось, исходя из состава Солнца.
Именно это наблюдение подкрепляет гипотезу о том, что часть воды в нашей Солнечной системе образовалась в виде льда в тёмных облаках за сотни тысяч лет до рождения Солнца.
Изображение протозвездной системы L1527 IRS. Протозвезда погружена в облако пыли, газа и льда (включая полутяжёлый водяной лёд), которое питает её рост. Источник: NASA/ESA/CSA/STScI Предыдущие попытки измерить коэффициент дейтерирования в таких регионах звездообразования ограничивались газовой фазой, где химический состав воды мог изменяться.
Однако, беспрецедентная чувствительность телескопа JWST позволила астрономам получить чёткий сигнал полутяжёлой воды в виде льда в протозвёздной оболочке – облаке вещества, окружающем звезду на ранних стадиях её формирования.
Коэффициент дейтерирования, обнаруженный у L1527 IRS, очень похож на аналогичные показатели некоторых комет и протопланетного диска более развитой молодой звезды, что указывает на схожее холодное и древнее химическое происхождение воды во всех этих объектах.
Полученные результаты подтверждают гипотезу о том, что большая часть водяного льда проходит свой путь практически без изменений от самых ранних до самых поздних стадий звездообразования.
Тем не менее, коэффициент дейтерирования в L1527 IRS немного выше, чем у некоторых комет Солнечной системы и воды на Земле.
Это различие может быть обусловлено различными факторами, например, химическими изменениями воды в диске или различиями между тёмными облаками, из которых образовались Солнце и L1527 IRS.
Для выяснения причин этих различий планируется провести дальнейшие наблюдения. Под руководством Кэти Славинской (Лейденский университет) и Тома Мегита (Университет Толедо) будут изучены ещё 30 протозвёзд и первичных тёмных облаков.
Параллельно Джон Тобин (Национальная радиоастрономическая обсерватория) возглавляет дополнительные наблюдения с помощью Большого миллиметрового/субмиллиметрового массива Атакама (ALMA), направленные на поиск газообразного HDO в тех же объектах.
Рубрика: Технологии. Читать весь текст на www.ixbt.com.