Умирающая крупная звезда окружена облаком пара — откуда он взялся? Похоже, для того, чтобы на просторах Вселенной образовалась вода, достаточно просто облучения ультрафиолетом.

У каждого рецепта должен быть свой секретный ингредиент. Еще в 2001 г. астрономы, наблюдая за старой звездой IRC+10216, обнаружили вокруг нее обширное облако горячего водного пара. И с тех самых пор они пытались установить, откуда вода взялась в этом царстве огня? Вообще, IRC+10216 относится к углеродным звездам, практически весь кислород которых уходит на соединение с углеродом — и неспособен производить достаточные количества Н2О.

Звезда эта представляет собой позднюю стадию красного гиганта, в сотни раз превосходя размерами Солнце (если мысленно поместить ее в центр Солнечной системы, ее поверхность будет простираться далеко за пределы орбиты Марса). Расположена она в 500 световых годах, и хотя в оптическом диапазоне практически не видна даже через самые совершенные телескопы, в инфракрасных лучах она сияет очень ярко. Облако окружающей IRC+10216 материи поглощает почти весь видимый свет и переизлучает его — уже в виде ИК-излучения. Именно в этом облаке и обнаружена неясно откуда взявшаяся вода.

Поначалу ученые даже склонялись к тому, что тепло звезды испаряет приблизившиеся к ней кометы или даже небольшие планеты, откуда и появляется пар. С другой стороны, пар этот слишком горяч, чтобы стать результатом испарения. По счастью, недавно работа орбитального ИК-телескопа Herschel показала, что рецепт проще и элегантней: к водороду и кислороду нужно добавить побольше ультрафиолетового излучения.

«Этот результат — замечательный пример тому, как более совершенная научная аппаратура способна дать полностью другую картину происходящего», — говорит один из авторов работы, бельгийский исследователь Лин Дисин (Leen Decin). Невероятная чувствительность инструментов Herschel позволила в точности показать, что температура пара, окружающего IRC+10216, варьирует от -200 °C до 800 °C. Если б источником его были кометы, они не смогли бы приблизиться к звезде достаточно близко, чтобы разогреться до верхних величин и испарились бы куда раньше.

По мнению ученых, ультрафиолетовое излучение близких звезд способно проникать даже в самые глубокие области облака, окружающего IRC+10216. Оно разрушает соединения кислорода с углеродом и кремнием, освобождая свободный — и весьма активный кислород, который тут же вступает в новые соединения, в том числе и с обильно представленным тут же водородом.

«Это единственный механизм, способный объяснить не только присутствие воды, но и весь разброс ее температур, — поясняет Лин Дисин. — Чем ближе к звезде сформировалась вода, тем горячее она будет». Чтобы подтвердить свои выводы, ученые намерены провести аналогичные исследования и других известных углеродных звезд.

Подробнее о миссии Herschel читайте в заметке «Глазастый».

По информации ESA