Изображение диска (0,6–5,2 мкм комбинировано) HD 181327 после удаления функции распространения звездной точки. Кредит: Xie et al., 2025.
Используя космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), астрономы из Университета Джона Хопкинса (JHU) и в других местах обнаружили водяной лед на диском мусоре вокруг HD 181327 — молодая звезда, расположенная в течение 160 световых лет от земли. Об этом сообщалось в статье, опубликованной 14 мая в журнале Nature.
Обломки-это коллекции небольших тел вокруг звезд, в том числе астероиды, объекты пояса Kuiper, кометы, а также пыль мусора размером с микрона. Наблюдения за мусорами могут помочь нам лучше понять эволюцию планетарных систем, состав пыли, комет и планетезималей за пределами нашей солнечной системы.
Учитывая, что вода играет ключевую роль в формировании планет и второстепенных тел, астрономы ищут свое присутствие также на дисках мусора. Однако, хотя водный лед обычно обнаружен в объектах и кометах Kuiper в солнечной системе, на сегодняшний день не было обнаружено никаких окончательных доказательств для водяного льда на дисках внезиночного мусора.
Теперь недавнее исследование, проведенное командой астрономов во главе с Чен Си Чэнь Се, утверждает открытие водяного льда на мусоре HD 181327-звезду F6 на расстоянии около 155,5 лет. Обнаружение было сделано с использованием ближнего инфракрасного спектрографа JWST (NIRSPEC).
«Здесь мы сообщаем о обнаружении водяного льда на диске HD 181327 с использованием космического телескопа Джеймса Уэбба, близкого к инфракрасным спектрографам»,-пишут исследователи в статье.
Диск HD 181327 находится на расстоянии приблизительно 84 ат, а его ширина составляет около 25 ат. Предыдущие наблюдения этого диска определили наличие богатых летучими планетезималами, похожими на объекты кометов и пояса Kuiper. Это, вместе с относительно молодым возрастом звезды 18,5 миллионов лет, делает диск молодым аналогом ремня Куйпера и, следовательно, отличным местом для поиска водного льда.
Команда Xie сообщает, что спектр отражения дисков HD 181327 при 90–105 AU от него имеет широкий падение в форме чаши между 2,7 и 3,4 мкм. Это согласуется с 3 мкм особенности водяного льда. Более того, они обнаружили узкий и сильный пик при 3,1 мкм как в спектре диска, так и в его спектре отражения, и они связывают его с пиком Фреселя водяного льда, как это наблюдалось в спектрах колец Сатурна и объектов пояса Куйпера.
«Присутствие пика Френеля указывает на преломление линзирования кристаллической формой крупных (т.е.> 1 мм) частиц льда воды», — объясняют астрономы.
Поэтому, основываясь на новых выводах, ученые приходят к выводу, что мусор диск HD 181327 содержит водохранилище водяного льда, богатый материалами, найденными в ледяных телах во внешних частях солнечной системы.
Фракция массы воды на внешней части диска вокруг HD 181327 была измерена, чтобы достичь 13,9%, а динамик был динамичным, при этом ледяные частицы размером с микрона непрерывно создавались и разрушаются.
В дополнение к обнаружению водяного льда, исследование также обнаружило наличие сульфида железа и оливина в исследуемом диске. Авторы бумаги объяснили, что сульфид железа был обнаружен в образцах микрометеорита и кометы, в то время как оливин является очень распространенным видом пыли на протопланетических дисках, мусорных дисках, а также в кометах и астероидах.
