Woda i pył tuż obok supermasywnej czarnej dziury – przełomowe odkrycie Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba

Korzystając z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), astronomowie odkryli, że ewoluująca gwiazda IRS 3 – położona zaledwie 0,55 roku świetlnego od supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej, Sagittarius A* – aktywnie wytwarza pył krzemianowy i zawiera cząsteczki wody w swojej wyrzucanej otoczce, mimo ekstremalnego środowiska promieniowania . Wyniki badań opublikowano 11 sierpnia 2026 roku w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics .

Kluczowe odkrycia dotyczące czerwonego olbrzyma IRS 3

Masa i wiek: IRS 3 ma masę około 6 mas Słońca i wiek około 72 milionów lat . Gwiazda weszła w fazę asymptotycznego ciągu olbrzymów (AGB), czyli końcowy etap swojego cyklu życia. W tej fazie staje się ogromna, chłodna i jasna, jednocześnie tracąc masę poprzez potężne wiatry gwiazdowe . IRS 3 traci materię w niewiarygodnym tempie – mniej więcej jedną masę Ziemi co 18 dni .

Skład otoczki: Gwiazdę otacza warstwowa, powłokowa otoczka rozciągająca się na około 10 000 jednostek astronomicznych od gwiazdy . Otoczka zawiera bogaty w tlen pył, w tym krzemiany (zidentyfikowane na podstawie pasma rozciągania Si-O przy 9.7 µm i pasma zginania O-Si-O przy 18.5 µm) oraz tlenek glinu . Co kluczowe, zespół po raz pierwszy wykrył także cząsteczki wody w otoczce .

Jak instrument MIRI rozstrzygnął chemiczną debatę: Wcześniejsze obserwacje pozostawiały wątpliwości, czy IRS 3 jest bogata w węgiel, czy w tlen . Instrument MIRI Webba uzyskał pierwsze ciągłe widmo w średniej podczerwieni tej gwiazdy, ujawniając wyraźne sygnatury pyłu krzemianowego i jednoznacznie identyfikując IRS 3 jako gwiazdę typu O-rich (bogatą w tlen) w fazie AGB . Tym samym wykluczono dominację węgla w jej składzie .

Dlaczego wykrycie wody jest tak istotne

Obecność cząsteczek wody jest szczególnie zaskakująca, ponieważ obszar wokół Sagittarius A* jest zdominowany przez intensywne promieniowanie ultrafioletowe i rentgenowskie pochodzące od czarnej dziury i otaczającego ją gorącego gazu. Takie promieniowanie normalnie bardzo szybko niszczyłoby delikatne cząsteczki, takie jak woda . „Centra galaktyk należą do najbardziej ekstremalnych środowisk, więc zrozumienie, czy gwiazdy mogą tam nadal wzbogacać swoje otoczenie, jest ważnym pytaniem” – powiedział Florian Peißker, astronom z Uniwersytetu w Kolonii (Niemcy), który kierował badaniem . Przetrwanie wody w tym środowisku dowodzi, że materia molekularna może utrzymać się nawet w ekstremalnych warunkach radiacyjnych .

Konsekwencje dla powstawania gwiazd i planet w pobliżu centrów galaktyk

Odkrycia te sugerują, że ewoluujące gwiazdy w pobliżu centrów galaktyk mogą nadal wzbogacać swoje otoczenie w pył i wodę – kluczowe składniki do formowania się planet i chemii życia – nawet w środowiskach wcześniej uznawanych za zbyt wrogie dla takich procesów . Wskazuje to, że recykling materii i potencjał do formowania planet mogą być możliwe znacznie bliżej supermasywnej czarnej dziury, niż wcześniej sądzono . Odkrycie pokazuje, że podstawowe składniki przyszłych gwiazd i planet mogą powstawać nawet w ekstremalnych warunkach grawitacyjnych i intensywnego promieniowania .