Jameso Webbo kosminis teleskopas (JWST) užfiksavo vandens ir deguonies chemijos junginių pėdsakus itin arti Paukščių Tako centro, kur dominuoja supermasyvi juodoji skylė Sagittarius A*. Astronomams tai netikėta, nes tokioje aplinkoje intensyvi spinduliuotė ir dinaminis chaosas paprastai greitai ardo molekules.
Stebėjimų dėmesio centre atsidūrė evoliucionavusi, mirštanti žvaigždė IRS 3. Ji yra vėlyvos raidos asimptotinės milžinių šakos žvaigždė, kuri galingais žvaigždiniais vėjais nuolat išmeta savo išorinius sluoksnius ir taip praturtina aplinkinę erdvę dulkėmis bei dujomis.
JWST vidutinio infraraudonojo spektro matavimai leido aiškiai atskirti silikatinių dulkių požymius ir identifikuoti vandens buvimą dujose. Tokie spektriniai „pirštų atspaudai“ svarbūs todėl, kad jie parodo ne tik tai, kas yra aplink žvaigždę, bet ir kaip ilgai medžiaga gali išlikti nepalankiomis sąlygomis.
Mokslininkų vertinimu, IRS 3 nuo galaktikos centro nutolusi maždaug 0,55 šviesmečio ir yra apsupta didžiuliu dulkių apvalkalu, nusidriekiančiu iki maždaug 10 000 astronominių vienetų. Žvaigždės vėjų greitis siekia apie 15 kilometrų per sekundę, o judėdama per tankesnę terpę ji sukuria smūginę bangą, padedančią aiškinti matomą struktūrą.
Modeliavimas leidžia spėti, kad ši žvaigždė galėjo susiformuoti toliau nuo centro ir vėliau migruoti į vidinį regioną. Kai kuriuose scenarijuose jos masė siekia apie šešias Saulės mases, o amžius gali būti apie 72 mln. metų, tai yra palyginti jauna, lyginant su Saulės evoliucijos trukme.
Didžiausia šio rezultato reikšmė yra platesnė nei viena žvaigždė: jei vanduo ir kitos molekulės gali išgyventi šalia supermasyvios juodosios skylės, vadinasi, galaktikų centrai gali būti chemiškai aktyvesni, nei manyta. Tai svarbu aiškinantis, kaip dulkės ir molekulinė medžiaga maitina naujų žvaigždžių formavimąsi ir kaip bėgant laikui kinta galaktikų branduolių aplinka.
„Vandens aptikimas ypač jaudina, nes jis rodo, kad molekulinė medžiaga gali išlikti net aplinkoje, kurioje vyrauja intensyvi spinduliuotė“, – sakė ESA mokslininkė Macarena Garcia Marin.
„Galaktikų centrai yra vienos ekstremaliausių aplinkų, todėl klausimas, ar žvaigždės ten gali toliau praturtinti savo aplinką, yra labai svarbus“, – sakė pagrindinis darbo autorius Florianas Peißkeris.
Šis tyrimas dar kartą parodo, kodėl JWST laikomas vienu svarbiausių pastarojo dešimtmečio mokslo įrankių: jis leidžia ne tik fotografuoti, bet ir „išskaityti“ cheminę sudėtį ten, kur anksčiau trūko jautrumo ir raiškos. Astronomai tikisi, kad panašūs stebėjimai padės nustatyti, kiek paplitusi tokia cheminė „atsparumo zona“ prie galaktikų centrų ir kaip ji susijusi su dulkių, vandens bei organinių molekulių ciklu Visatoje.