Ученые нашли у белых карликов возможные источники синтеза воды

Астрономы пришли к выводу, что ультрафиолетовое излучение от белых карликов может способствовать образованию молекул воды. Исследования двух групп астрофизиков из разных стран опубликовано в двух статьях в журнале Astronomy & Astrophysics, а кратко с их исследованиями можно ознакомиться на сайте Европейского космического агентства (ЕКА).

Ученые выяснили, что ультрафиолетовая радиация от белых карликов в планетарных туманностях провоцирует разрушение молекул угарного газа (CO) и способствует образованию ионов OH⁺ (соединения кислорода и водорода без одного электрона), которые потенциально могут привести к образованию воды. Астрономы обнаружили большое содержание OH⁺ в областях с интенсивной ультрафиолетовой радиацией вблизи белых карликов.

Первая группа ученых исследовала 11 планетарных туманностей и в трех из них обнаружила содержание OH⁺. Во всех трех туманностях присутствовали белые карлики с ультрафиолетовой радиацией; температура на таких звездах превышала 100 тысяч градусов Цельсия. Звезды были окружены скоплениями вещества из плотных глыб и пыли.

Вторая группа астрономов исследовала туманность Улитка. Она удалена от Солнечной системы на расстояние 650 световых лет и имеет диаметр 2,5 световых года. Ее центральная звезда (белый карлик) имеет массу, в два разу меньшую массы Солнца; ее температура составляет 120 тысяч градусов Цельсия. В этой туманности исследователи обнаружили большие скопления в местах, где, по их мнению, интенсивно происходит процесс разрушения молекул угарного газа ультрафиолетовым излучением.

Ученым до сих пор не ясно, какие именно химические реакции могут привести в условиях космоса к образованию воды. Астрономы надеются проследить за признаками присутствия воды в регионах от туманности Улитка до пояса астероидов в Солнечной системе. Открытие ученых позволяет по-новому взглянуть на вопрос о природе появления воды в галактиках. Вероятно, экстремальные условия вблизи старых звезд могут способствовать образованию воды.

Свои исследования ученые проводили с помощью космической обсерватории «Гершель», находящейся в ведении ЕКА. Телескоп 17 июня 2013 года прекратил свою работу и был оставлен на орбите вокруг Солнца. За время работы с 2009 года обсерватория провела исследования по формированию и эволюции галактик, звездообразованию в них и изучала атмосферы планет Солнечной системы.

Белые карлики имеют массу, сравнимую с массой Солнца, и радиусы, до ста раз меньшие радиуса Солнца. Они являются конечной стадией эволюции звезд типа Солнца, когда после прекращения термоядерных реакций с участием водорода звезда раздувается до красного гиганта, который сбрасывает свою внешнюю оболочку, в результате чего образуется так называемая планетарная туманность с белым карликом в центре.