Космический телескоп Джеймса Уэбба впервые зафиксировал специфическое свечение монооксида углерода в протопланетном диске звезды HD 131488. Молодое светило, расположенное на расстоянии около 500 световых лет в созвездии Центавра, стало объектом исследования, результаты которого представлены в препринте на arXiv. Астрономы под руководством Цицеро Лу из обсерватории «Джемини» обнаружили в системе признаки активных процессов, проливающие свет на механизмы формирования планет.
В ходе наблюдений, занявших около часа в феврале 2023 года, телескоп зафиксировал присутствие так называемого «теплого» газа CO во внутренней области диска на расстоянии от 0.5 до 10 астрономических единиц от звезды. Количество этого газа невелико, но его свойства оказались необычными. Спектральный анализ показал существенную разницу между вибрационной и вращательной температурами молекул. Вращательная температура составила примерно 450 Кельвинов, что характеризует общее тепловое состояние среды. При этом вибрационная температура достигла 8800 К, что свидетельствует о прямом воздействии ультрафиолетового излучения звезды и последующей флуоресценции молекул. Такое состояние указывает на отсутствие локального теплового равновесия.
Наблюдаемое излучение возможно только при наличии у молекул CO «партнеров по столкновениям» — других частиц, которые забирают часть энергии при соударениях. Проведенный анализ рассматривал в этой роли молекулярный водород и водяной пар. Версия с водяным паром, источником которого являются ледяные ядра комет, разрушающиеся при приближении к звезде, выглядит более обоснованной. Это подтверждается и аномально высоким соотношением изотопов углерода-12 к углероду-13 в обнаруженном газе, что может объясняться экранировкой излучения частицами пыли.
Полученные данные дали ответ на давний вопрос астрофизиков о происхождении газа в подобных дисках. Ранее существовали две основные гипотезы: газ является остатком от эпохи формирования звезды либо постоянно пополняется за счет испарения и столкновений малых ледяных тел, подобных кометам. Результаты миссии Уэбба поддерживают второй сценарий, связывая наличие монооксида углерода с активностью экзокомет во внутренних областях системы.
Это открытие имеет значение для понимания состава будущих планет. Поскольку во внутренней, «землеподобной» зоне диска HD 131488 обнаружены значительные количества углерода и кислорода при дефиците водорода, планеты, которые могут там сформироваться, будут обладать повышенным содержанием тяжелых элементов.
Ранее Наука Mail рассказывала, что телескоп «Уэбб» снял взаимодействие карликовых галактик
