Определено соотношение метана в газе и пыли протозвезды

2025-01-26 11:44

Команда исследователей лаборатории астрохимии УрФУ впервые определила количество метана в газе и на пыли в молодой области звездообразования IRAS 23385+6053. Результаты исследования важны для понимания механизмов образования пребиотически значимой молекулы метана в космосе. Описание исследования ученые опубликовали в The Astrophysical Journal Letters. Работу поддержал Российский научный фонд (проект № 23-13-00315).

«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 Руслан Накибов.

Уникальность этой работы в том, что впервые межзвездная пыль и межзвездный газ были проанализированы одновременно. Ученые выяснили, сколько метана находится на пыли в виде льда, а сколько — в межзвездном газе. Было установлено, что метан может находится на поверхности пылевой частицы в окружении воды и диоксида углерода, при этом около 15% от всего метана в объекте находится в газе. Полученные данные помогают определять механизмы образования метана в межзвездных облаках. Как поясняют исследователи, 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» — добавляет заведующий лабораторией астрохимии УрФУ Антон Васюнин.

Наблюдавшийся объект IRAS 23385+6053 давно вызывает интерес астрономов. 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 ли 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» — заключает Антон Васюнин.