Космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил воду и богатую кислородом пыль вокруг стареющей звезды, расположенной удивительно близко к сверхмассивной чёрной дыре в центре Млечного Пути. Открытие показывает, что даже в одной из самых суровых областей нашей Галактики звёзды способны продолжать выбрасывать в космос материал, из которого в будущем могут формироваться новые звёзды и планеты.

Международная команда астрономов изучила звезду IRS 3 с помощью инфракрасных приборов «Уэбба». Она находится всего примерно в 0,55 светового года от Стрельца A* — сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики.

IRS 3 — очень старая по космическим меркам звезда, находящаяся на позднем этапе своей жизни. Такие звёзды сильно увеличиваются в размерах и постепенно теряют внешние слои, выбрасывая газ и пыль в окружающее пространство. Именно этот материал становится одним из источников вещества, из которого впоследствии могут появляться новые поколения звёзд и планет.

Ранее учёные не были уверены, что подобный процесс может нормально происходить настолько близко к чёрной дыре. В центральной области Млечного Пути звёзды подвергаются мощному излучению и воздействию окружающей среды, поэтому пыль и молекулы здесь должны находиться в крайне неблагоприятных условиях.

Наблюдения «Уэбба» показали, что это предположение оказалось слишком пессимистичным. Прибор MIRI зарегистрировал характерные признаки силикатной пыли — вещества, содержащего кремний и кислород. Это позволило определить, что IRS 3 относится к звёздам, богатым кислородом, а не углеродом, как предполагалось ранее.

Ещё более интересным результатом стало обнаружение воды в оболочке вокруг звезды. По словам исследователей, это первое убедительное свидетельство воды в окружении IRS 3. Получается, что молекулы воды способны сохраняться даже в непосредственной близости от сверхмассивной чёрной дыры, несмотря на её экстремальное окружение.

Учёные также смогли восстановить строение пылевой оболочки звезды. Она имеет слоистую структуру и простирается примерно на 10 000 астрономических единиц. Ближе к звезде температура пыли достигает около 1200 кельвинов, а во внешних областях падает примерно до 100 кельвинов.

По оценкам исследователей, IRS 3 примерно в шесть раз массивнее Солнца и имеет возраст около 72 миллионов лет. Сейчас звезда активно теряет вещество, формируя вокруг себя большую оболочку из газа и пыли.

Результаты наблюдений важны не только для изучения самой IRS 3. Они показывают, что стареющие звёзды могут продолжать снабжать центры галактик пылью и другими веществами даже там, где условия казались слишком суровыми для их образования и сохранения. Работа опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.