Что-то странное происходит вокруг красной гигантской звезды CW Leonis (то есть, глубоко в завесе звезды, богатой углеродом, астрономы обнаружили водяной пар там, где его не должно быть).
CW Leonis похож по массе на солнце, но намного старше и намного больше. Это ближайший к солнцу красный гигант, и в своих смертельных муках он спрятался в закопченном, расширяющемся облаке богатой углеродом пыли. Этот кожух делает CW Leonis почти невидимым для невооруженного глаза, но на некоторых длинах волн инфракрасного излучения это самый яркий объект на небе.
Вода была первоначально обнаружена в районе CW Leonis в 2001 году, когда Астрономический спутник субмиллиметровой волны (SWAS) обнаружил сигнатуру воды в холодных внешних пределах пыльной оболочки звезды при температуре всего 61 К. Предполагалось, что эта вода является свидетельством испарения. кометы и другие ледяные объекты вокруг расширяющейся звезды. Новые наблюдения с помощью спектрометров SPIRE и PACS на космической обсерватории им. Гершеля показывают, что происходит нечто гораздо более удивительное.
«Благодаря превосходной чувствительности и спектральному разрешению Гершеля мы смогли идентифицировать более 60 линий воды, соответствующих целому ряду энергетических уровней молекулы», - объясняет Лин Дечин из Университета Лёвена и руководитель исследования. Недавно обнаруженные спектральные линии указывают на то, что водяные пары не все находятся в холодной внешней оболочке звезды. Некоторые из них гораздо ближе к звезде, где температура достигает 1000 К.
Рядом со звездой не могло быть ледяных осколков, поэтому Дечину и его коллегам пришлось придумать новое объяснение присутствия паров горячей воды. Водород присутствует в оболочке из газа и пыли, окружающих углеродные звезды, такие как CW Leonis, но другой строительный блок воды, кислород, обычно связан в таких молекулах, как моноксид углерода (CO) и оксид кремния (SiO). Ультрафиолетовый свет может расщеплять эти молекулы, высвобождая их запасенный кислород, но красные гигантские звезды не излучают много ультрафиолета, поэтому он должен исходить откуда-то еще.
Известно, что пыльные конверты вокруг углеродных звезд комковаты, и это оказывается ключом к объяснению загадочного водяного пара. Пятнистая структура плащаницы вокруг CW Leonis пропускает ультрафиолетовый свет из межзвездного пространства в глубины оболочки звезды. «Внутри оболочки УФ-фотоны запускают ряд реакций, которые могут привести к наблюдаемому распределению воды, а также других, очень интересных молекул, таких как аммиак (NH3)», - говорит Дечин. «Это единственный механизм, который объясняет полный диапазон температуры воды».
В ближайшие месяцы астрономы проверят эту гипотезу, используя Гершель для поиска доказательств наличия воды вблизи других углеродных звезд.
