У редкого умирающего сверхгиганта впервые найдена сера

Запахло серой! Умирающая звезда устроила напоследок химический сюрприз: телескоп ALMA впервые нашел вокруг нее серосодержащие молекулы с «неправильным» соотношением изотопов.

Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail

Астрономы с помощью радиоинтерферометра ALMA впервые обнаружили серосодержащие молекулы вокруг сверхгигантской звезды редкого типа B[e]. Это двойная звезда, расположенная в созвездии Киля на расстоянии 5000 световых лет от Земли и окруженная так называемой отражательной туманностью (binary star with reflection nebula). Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Звезда с непростым характером

HD 87643 относится к сверхгигантам B[e] — редкому классу массивных звезд, которые уже прошли основной этап водородного горения и приближаются к поздним стадиям своей жизни. Такие светила отличаются необычными спектральными линиями и мощным инфракрасным излучением.

Вокруг них царит далеко не спокойная обстановка. Звезда сбрасывает огромное количество вещества: у полюсов оно уносится быстрыми потоками, а в экваториальной области формируется более медленный и плотный пылевой диск.

Именно эту сложную «оболочку» впервые подробно рассмотрели в миллиметровом диапазоне с помощью компактной решетки ALMA. Результат оказался гораздо интереснее ожидаемого.

Вокруг HD 87643 зарегистрировали следующие вещества и их изотопологи: CO, 13CO, OCS, O13CS, H2CO, 32SO, 33SO, SO2, HNCO, и 13CS. То есть речь идет не об одной случайной молекуле, а о полноценном химическом коктейле.

Особенно важным стало обнаружение монооксида серы (SO) и диоксида серы (SO2). По данным исследования, это первое наблюдение серосодержащей химии вокруг звезды типа B[e].

Сера нарушила привычные правила

Самая интригующая часть истории началась, когда ученые сравнили стабильные изотопы серы — «канонический» 32S и 33S. Отношение двух изотопов в монооксиде серы оказалось примерно 15 к 1, что не похоже на другие области Млечного Пути. Стандартная пропорция на порядок больше — 140 к 1.

Обычная ядерная физика такой перекос объяснить не смогла. Исследователи предложили другое объяснение: в дело может вмешиваться мощное ультрафиолетовое излучение самой звезды.

По этой версии, ультрафиолет разрушает молекулы диоксида серы, превращая их в монооксид. Более распространенный изотоп серы-32 в диоксиде способен частично защищать собственные молекулы от излучения за счет эффекта блокировки УФ-лучей. Редкого тяжелого изотопа значительно меньше, поэтому его молекулы подвергаются воздействию ультрафиолета гораздо сильнее.

В итоге в SO оказывается непропорционально большая доля тяжелого изотопа. Подобный процесс, называемый массонезависимым фракционированием, до сих пор наблюдали только в древних земных породах и метеоритах. Если дальнейшие наблюдения подтвердят гипотезу, HD 87643 станет крайне необычным примером этого химического феномена.

Для астрономов находка важна не только как редкая космическая химическая диковинка. Массивные звезды активно выбрасывают элементы в окружающее пространство, а значит, понимание их химии помогает проследить, как вещества, необходимые для формирования планет и в конечном счете жизни, распределяются во Вселенной.

Исследователи считают, что нужны новые высокоточные наблюдения ALMA, чтобы окончательно разобраться в химии вокруг HD 87643.

Что еще нашли астрономы

На Hi-Tech Mail уже выходили материалы о необычных находках ALMA. Например, издание рассказывало о прямом обнаружении серы в межзвездной среде с помощью рентгеновского телескопа XRISM. В том исследовании ученые увидели серу как в газообразной, так и, вероятно, в твердой форме, связанной с железом.

Есть на портале и материал о том, как ALMA случайно обнаружил сверхъяркую инфракрасную галактику, скрывавшуюся за знаменитым квазаром «Клеверный лист».

космосАстрономияПоделиться