«Наблюдения в инфракрасном диапазоне дают уникальную возможность одновременного исследования межзвездного газа и межзвездного льда. В других диапазонах длин волн это невозможно. Благодаря запуску новой космической обсерватории им. Джеймса Уэбба, качество получаемых инфракрасных спектров областей звездообразования существенно возросло и позволило исследовать состав межзвездного льда и межзвездного газа одновременно с высокой точностью. Для анализа полученных с телескопа спектров протозвезды IRAS 23385+6053 была использована установка ISEAge Уральского федерального университета, которая позволяет выращивать и исследовать аналоги космических льдов в условиях сверхвысокого вакуума и сверхнизких температур», — рассказал автор статьи лаборант-исследователь лаборатории астрохимических исследований УрФУ Руслан Накибов.
По словам ученых, уникальность этой работы в том, что впервые межзвездная пыль и межзвездный газ были проанализированы одновременно. Исследователи выяснили, сколько метана находится на пыли в виде льда, а сколько — в межзвездном газе. Оказалось, что метан может находиться на поверхности пылевой частицы в окружении воды и диоксида углерода, при этом около 15 % от всего метана в объекте находится в газе. Полученные данные помогут определять механизмы образования метана в межзвездных облаках. В зависимости от того, каким образом образуется метан, его соотношение в газе и во льду различается.
«Мы получили важную информацию о составе межзвездного льда, который потом, возможно, сформирует сложные органические молекулы. Что-то из этого, вероятно, превратится в океаны на будущих планетах», — предположил заведующий лабораторией астрохимии УрФУ Антон Васюнин.
Наблюдавшийся объект IRAS 23385+6053 — это молодая область звездообразования с большой массой, сложной структурой, включающая шесть плотных ядер, два молодых звездных объекта, расположенных близко друг к другу и три высокоскоростных истечения. Состоит из относительно холодного газа и пыли (почти 50 Кельвинов или −223 ℃), а также теплого газа (почти 400 Кельвинов или +127 ℃).
«Типичны ли свойства, которые мы обнаружили, для всех подобных протозвезд или нет, мы пока точно не знаем. Область IRAS 23385+6053 по форме спектра метана немного отличается в имеющейся на сегодня небольшой выборке, с которой мы сравнивали. Уникальный это объект или нет, мы тоже пока определенно не можем сказать. Чтобы это установить, необходимо набрать большое количество данных, новых наблюдений протозвезд, которые мы планируем получить с помощью космического телескопа им. Джеймса Уэбба, а в будущем — при помощи новейших российских инструментов», — отметил Антон Васюнин.
Метан (CH4) — одна из самых распространенных молекул в космосе. Его обнаружили как в твердом, так и в газообразном состоянии во многих объектах астрохимического значения: молекулярных облаках, протозвездах, кометах, атмосферах планет, экзопланетах и спутниках. В газопылевых облаках метан содержится либо в газообразном, либо в ледяном состоянии. Газообразный метан находится в межзвездном газе, ледяной — в ледяных корочках (мантиях) микроскопических межзвездных пылевых частиц.
Описание исследования, поддержанного Российским научным фондом, опубликовано в научном журнале The Astrophysical Journal Letters.
