Новые молекулы вокруг старых звезд

Когда маломассивные или средние по массе звезды, приблизительно такие, как наше центральное светило, приближаются к концу своей жизни, они в конечном счете становятся плотными, белыми карликовыми звездами. При этом они отбрасывают свои внешние слои пыли и газа в окружающее космическое пространство, создавая калейдоскоп запутанных узоров, известных как планетарные туманности.

Они фактически не имеют никакого отношения к планетам, но были названы так в конце 18-го века астрономом Уильямом Гершелем, потому что они появились, поскольку в нечеткий телескоп они похожи на планеты в нашей Солнечной системе.

Более чем два века спустя планетарные туманности, изученные тезкой Уильяма Гершеля, космической обсерваторией Гершель, привели к удивительному открытию.

Мощные звездные взрывы выбрасывают в окружающее космическое пространство химические элементы, благодаря которым рождаются следующие поколения звезд.

В то время как сверхновые звезды способны к созданию самых тяжелых элементов, планетарные туманности содержат значительную долю более легких ‘элементов жизни’, таких как углерод, азот и кислород, которые были произведены ядерным синтезом в родительской звезде.

Звезда как Солнце постоянно жжет водород в своем ядре в течение миллиардов лет. Но как только топливо начинает заканчиваться, центральные звездные выпуклости в красного гиганта становятся нестабильными и теряют свои внешние слои, чтобы сформировать планетарную туманность.

Ядро звезды в конечном счете становится горячим белым карликом, который излучает ультрафиолетовое излучение.
Эта интенсивная радиация может разрушить молекулы, которые были ранее изгнаны звездой и которые перевязаны в клубах или кольцах материала, замеченного в периферии планетарных туманностей.

Интенсивная радиация ограничивала формирование новых молекул в таких регионах.

Но в двух отдельных исследованиях астрономы при помощи Гершеля обнаружили, что молекуле «жизни», то есть той, которая необходима для формирования воды, кажется, скорее нравится эта резкая окружающая среда, и, возможно, ей даже необходима эта радиация для формирования. Молекула, известная как ОH+ является положительно заряженной комбинацией единственного кислорода и водородных атомов.

В одном исследовании, во главе с доктором Изабель Алемен (Isabel Aleman) из университета Лейдена, Нидерланды, были проанализированы 11 планетарных туманностей, и эта молекула была найдена всего в трех.

И в этих трех туманностях как раз обитают самые горячие звезды с температурами, превышающими 100 000ºC.

“Мы думаем, что разгадка этой загадки кроется в присутствии плотных клуб газа и пыли, которые освещены интенсивным ультрафиолетом” - говорит доктор Алемен.

“Эта высокоэнергетическая радиация взаимодействует с клубами, чтобы вызвать химические реакции, которые и приводят к формированию важных молекул”.