ממצאים עיקריים על הכוכב הענק האדום IRS 3

מסה וגיל: ל-IRS 3 מסה של כ-6 מסות שמש וגיל של כ-72 מיליון שנים . הוא נכנס לשלב הענף האסימפטוטי (AGB), השלב האחרון במחזור חייו, שבו הוא הופך לעצום, קריר וזוהר תוך כדי איבוד מסה באמצעות רוחות כוכביות חזקות . הכוכב מאבד מסה בקצב יוצא דופן – בערך מסת כדור הארץ אחת בכל 18 ימים .

הרכב המעטפת: הכוכב מוקף במעטפת שכבתית דמוית קליפה המשתרעת על כ-10,000 יחידות אסטרונומיות מהכוכב . המעטפת מכילה אבק עשיר בחמצן, כולל צורניים (שזוהו באמצעות תכונת המתיחה Si-O באורך גל 9.7 מיקרומטר ותכונת הכיפוף O-Si-O באורך גל 18.5 מיקרומטר) ואלומינה . נקודה קריטית: הצוות זיהה לראשונה גם מולקולות מים במעטפת .

כיצד MIRI הכריע את הוויכוח הכימי: תצפיות קודמות הותירו אי-בהירות לגבי השאלה אם IRS 3 עשיר בפחמן או בחמצן . מכשיר MIRI של ווב השיג את הספקטרום הרציף הראשון באינפרה-אדום התיכון של הכוכב, חשף חתימות ברורות של אבק צורני וזיהה באופן חד-משמעי את IRS 3 ככוכב AGB עשיר בחמצן . תגלית זו שללה הרכב הנשלט על ידי פחמן .

מדוע גילוי המים משמעותי כל כך

נוכחותן של מולקולות מים מפתיעה במיוחד משום שהאזור סביב Sagittarius A* נשלט על ידי קרינה אולטרה-סגולה וקרני רנטגן עזות מהחור השחור ומהגז החם שמסביב, קרינה שבדרך כלל הייתה משמידה מולקולות שבירות כמו מים במהירות רבה . "מרכזים גלקטיים הם בין הסביבות הקיצוניות ביותר, ולכן הבנה האם כוכבים יכולים להמשיך להעשיר את סביבתם שם היא שאלה חשובה," אמר פלוריאן פייסקר, אסטרונום מאוניברסיטת קלן בגרמניה, שהוביל את המחקר . הישרדות המים בסביבה זו מוכיחה שחומר מולקולרי יכול להתמיד גם בתנאי קרינה קיצוניים .

השלכות על היווצרות כוכבים וכוכבי לכת ליד מרכזים גלקטיים

ממצאים אלה מצביעים על כך שכוכבים מתפתחים ליד מרכזים גלקטיים יכולים להמשיך להעשיר את סביבתם באבק ובמים – מרכיבי מפתח להיווצרות כוכבי לכת ולכימיה של החיים – גם בסביבות שנחשבו בעבר עוינות מדי לתהליכים כאלה . זה מראה שמחזור חומרים והפוטנציאל להיווצרות כוכבי לכת עשויים להיות אפשריים קרוב הרבה יותר לחור שחור על-מסיבי ממה שחשבו בעבר . התגלית מוכיחה למעשה שאבני הבניין של כוכבים וכוכבי לכת עתידיים יכולים להיווצר גם תחת עומס כבידה קיצוני וקרינה עזה .

ממצאים עיקריים על הכוכב הענק האדום IRS 3

מסה וגיל: ל-IRS 3 מסה של כ-6 מסות שמש וגיל של כ-72 מיליון שנים . הוא נכנס לשלב הענף האסימפטוטי (AGB), השלב האחרון במחזור חייו, שבו הוא הופך לעצום, קריר וזוהר תוך כדי איבוד מסה באמצעות רוחות כוכביות חזקות . הכוכב מאבד מסה בקצב יוצא דופן – בערך מסת כדור הארץ אחת בכל 18 ימים .

הרכב המעטפת: הכוכב מוקף במעטפת שכבתית דמוית קליפה המשתרעת על כ-10,000 יחידות אסטרונומיות מהכוכב . המעטפת מכילה אבק עשיר בחמצן, כולל צורניים (שזוהו באמצעות תכונת המתיחה Si-O באורך גל 9.7 מיקרומטר ותכונת הכיפוף O-Si-O באורך גל 18.5 מיקרומטר) ואלומינה . נקודה קריטית: הצוות זיהה לראשונה גם מולקולות מים במעטפת .

כיצד MIRI הכריע את הוויכוח הכימי: תצפיות קודמות הותירו אי-בהירות לגבי השאלה אם IRS 3 עשיר בפחמן או בחמצן . מכשיר MIRI של ווב השיג את הספקטרום הרציף הראשון באינפרה-אדום התיכון של הכוכב, חשף חתימות ברורות של אבק צורני וזיהה באופן חד-משמעי את IRS 3 ככוכב AGB עשיר בחמצן . תגלית זו שללה הרכב הנשלט על ידי פחמן .

מדוע גילוי המים משמעותי כל כך

נוכחותן של מולקולות מים מפתיעה במיוחד משום שהאזור סביב Sagittarius A* נשלט על ידי קרינה אולטרה-סגולה וקרני רנטגן עזות מהחור השחור ומהגז החם שמסביב, קרינה שבדרך כלל הייתה משמידה מולקולות שבירות כמו מים במהירות רבה . "מרכזים גלקטיים הם בין הסביבות הקיצוניות ביותר, ולכן הבנה האם כוכבים יכולים להמשיך להעשיר את סביבתם שם היא שאלה חשובה," אמר פלוריאן פייסקר, אסטרונום מאוניברסיטת קלן בגרמניה, שהוביל את המחקר . הישרדות המים בסביבה זו מוכיחה שחומר מולקולרי יכול להתמיד גם בתנאי קרינה קיצוניים .

השלכות על היווצרות כוכבים וכוכבי לכת ליד מרכזים גלקטיים

ממצאים אלה מצביעים על כך שכוכבים מתפתחים ליד מרכזים גלקטיים יכולים להמשיך להעשיר את סביבתם באבק ובמים – מרכיבי מפתח להיווצרות כוכבי לכת ולכימיה של החיים – גם בסביבות שנחשבו בעבר עוינות מדי לתהליכים כאלה . זה מראה שמחזור חומרים והפוטנציאל להיווצרות כוכבי לכת עשויים להיות אפשריים קרוב הרבה יותר לחור שחור על-מסיבי ממה שחשבו בעבר . התגלית מוכיחה למעשה שאבני הבניין של כוכבים וכוכבי לכת עתידיים יכולים להיווצר גם תחת עומס כבידה קיצוני וקרינה עזה .