Запахло серой! Умирающая звезда преподнесла напоследок химический сюрприз: телескоп ALMA впервые обнаружил вокруг нее серосодержащие молекулы с «неправильным» соотношением изотопов.
Астрономы при помощи радиоинтерферометра ALMA впервые выявили серосодержащие молекулы вокруг сверхгигантской звезды редкого класса B[e]. Эта двойная звезда находится в созвездии Киля на расстоянии 5000 световых лет от нашей планеты и окружена так называемой отражательной туманностью (binary star with reflection nebula). Исследование было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Звезда с непростым характером
HD 87643 относится к сверхгигантам B[e] — редкому классу массивных звезд, которые уже завершили основной этап водородного горения и приближаются к поздним стадиям своего жизненного цикла. Такие светила выделяются необычными спектральными линиями и мощным инфракрасным излучением.
Вокруг них царит далеко не спокойная атмосфера. Звезда выбрасывает огромное количество вещества: у полюсов оно уносится быстрыми потоками, а в экваториальной области формируется более медленный и плотный пылевой диск.
Именно эту сложную «оболочку» впервые тщательно исследовали в миллиметровом диапазоне с помощью компактной решетки ALMA. Результат оказался значительно интереснее, чем ожидалось.
Вокруг HD 87643 были зарегистрированы следующие вещества и их изотопы: CO, 13CO, OCS, O13CS, H2CO, 32SO, 33SO, SO2, HNCO, и 13CS. Это означает, что речь идет не об одной случайной молекуле, а о полноценном химическом коктейле.
Особенно значимым стало открытие монооксида серы (SO) и диоксида серы (SO2). Согласно данным исследования, это первое наблюдение серосодержащей химии вокруг звезды типа B[e].
Сера нарушила привычные правила
Самая захватывающая часть истории началась, когда специалисты сравнили стабильные изотопы серы — «канонический» 32S и 33S. Соотношение этих двух изотопов в монооксиде серы составило примерно 15 к 1, что не похоже на другие области Млечного Пути. Стандартная пропорция в разы больше — 140 к 1.
Обычная ядерная физика не смогла объяснить такой перекос. Исследователи предложили другую версию: в дело может вмешиваться мощное ультрафиолетовое излучение самой звезды.
По этой гипотезе, ультрафиолет разрушает молекулы диоксида серы, превращая их в монооксид. Более распространенный изотоп серы-32 в диоксиде может частично защищать свои молекулы от излучения благодаря эффекту блокировки УФ-лучей. Редкого тяжелого изотопа значительно меньше, в результате его молекулы подвергаются воздействию ультрафиолета гораздо сильнее.
В итоге в SO оказывается непропорционально большая доля тяжелого изотопа. Подобный процесс, называемый массонезависимым фракционированием, до сих пор наблюдали лишь в древних земных породах и метеоритах. Если дальнейшие наблюдения подтвердят эту гипотезу, HD 87643 станет крайне необычным примером данного химического явления.
Для астрономов находка важна не только как редкая космическая химическая диковинка. Массивные звезды активно выбрасывают элементы в окружающее пространство, и, следовательно, понимание их химии помогает проследить, как вещества, необходимые для формирования планет и в конечном итоге жизни, распределяются во Всел
Фото: hi-tech.mail.ru