Два прорывных открытия «Уэбба»: вода у черной дыры и галактика-призрак из младенческой Вселенной

То, что они обнаружили, оказалось неожиданностью. Звезда производит и выбрасывает в пространство:

• Богатую кислородом силикатную пыль и оксид алюминия, образующие слоистую оболочку, простирающуюся примерно на 10 000 астрономических единиц от звезды.
• Водяной пар — первое четкое обнаружение воды в оболочке этого объекта .

Температура пыли варьируется от примерно 1200 К вблизи звезды до примерно 100 К во внешней оболочке . Весь этот материал формируется и выживает, несмотря на интенсивное ультрафиолетовое и рентгеновское излучение соседней черной дыры массой в четыре миллиона масс Солнца .

«Обнаружение воды особенно волнует, потому что оно показывает, что молекулярный материал может выживать в среде, где доминирует интенсивное излучение», — сказала член команды Макарена Гарсия Марин .

Это открытие означает, что эволюционировавшие звезды вблизи галактических центров все еще могут поставлять сырье — пыль и воду — для будущих поколений звезд и планет, даже в условиях, которые долгое время считались слишком враждебными для такой химии .

Открытие 2: Скрытая гравитационная дуга из ранней Вселенной

Астроном Хомер Давила Гутьеррес (SKYCR.ORG) систематически проанализировал 54 общедоступных поля камеры NIRCam «Уэбба», оценив 1591 протяженный источник, и выявил нового кандидата в сильные гравитационные дуги — обозначенного как A1 — за массивным скоплением галактик MACS J0308.9+2645 .

Дуга сильно вытянута (соотношение осей ~6,5), искривлена и ориентирована по касательной к центру скопления. Ее фотометрия в шести диапазонах дает фотометрическое красное смещение z ≈ 4,4, что означает, что фоновая галактика наблюдается в то время, когда Вселенной было менее 1,5 миллиарда лет . Был также зарегистрирован более тусклый вторичный кандидат (A2).

Примечательно, что эта дуга отсутствовала во всех существующих базах данных (SIMBAD, NED, VizieR) и была пропущена в более ранних анализах того же скопления, выполненных на основе данных «Хаббла» . Ее нашли не в ходе специально запланированного наблюдения, а при повторном анализе уже опубликованных снимков «Уэбба» из программы GO-5293 с помощью простого и прозрачного каталогового метода поиска .

Что эти два открытия значат для науки

Архив «Уэбба» — это сокровищница, к которой едва прикоснулись.

Обнаружение гравитационной дуги демонстрирует, что галактика с высоким красным смещением, линзированная скоплением, пряталась на виду среди 54 полей, ускользнув от внимания как в эпоху «Хаббла», так и при предыдущей обработке данных «Уэбба». Как отмечается в статье, дуга отсутствует во всех крупных астрономических базах данных — это подчеркивает, какой огромный потенциал для открытий остается в уже скачанных данных .

Молекулярный материал более устойчив, чем считалось.

Обнаружение вокруг звезды IRS 3 показывает, что пылинки и молекулы воды могут формироваться и выживать в пределах половины светового года от сверхмассивной черной дыры — в регионе, который долгое время считался слишком суровым для такой химии. Это меняет наше понимание того, где во Вселенной могут существовать «кирпичики» для строительства планет .

Вместе эти два открытия подтверждают, что сочетание глубоких архивных данных и исключительной инфракрасной чувствительности «Уэбба» позволяет совершать прорывы как в далекой ранней Вселенной, так и в нашем собственном космическом «заднем дворе» — и часто на основе данных, которые уже лежат в открытом доступе.