Космический телескоп James Webb поможет искать воду в межзвездном пространстве

[Ippolitovich]

Вода необходима для жизни, однако как она образуется? Для формирования молекулы воды недостаточно просто смешать водород и кислород: нужны специальные условия, которые поддерживаются глубоко внутри ледяных молекулярных облаков, где пыль экранирует облака реагентов от ультрафиолетового излучения, что способствует протеканию реакции образования воды. Строящийся в настоящее время космический телескоп НАСА James Webb («Джеймс Уэбб») будет всматриваться в эти «космические резервуары» в поисках ключей к пониманию происхождения и эволюции воды и других веществ, необходимых планете для того, чтобы она могла стать обитаемой.

Молекулярное облако представляет собой расположенное в межзвездном пространстве облако, состоящее из пыли и газа и включающее большое число различных молекул, начиная от молекулярного водорода (H2) и вплоть до сложной органики на основе углерода. Молекулярные облака содержат большую часть воды Вселенной и служат «колыбелями» для новорожденных звезд и обращающихся вокруг них планет.

Внутри этих облаков на поверхностях зерен пыли атомы водорода соединяются с кислородом, формируя воду. Углерод соединяется с водородом, формируя метан. Азот соединяется с водородом, формируя аммиак. Все эти молекулы прилипают к поверхности пылинок и накапливаются на них, формируя со временем ледяные слои.

Для исследования льда в межзвездном пространстве команда ученых во главе с Мелиссой МакКлюр (Melissa McClure) из Амстердамского университета, Нидерланды, будет использовать спектрографы NIRSpec и MIRI космического телескопа James Webb, которые позволят получить в пять раз более высокое разрешение, по сравнению с любыми другими космическими телескопами, в ближнем и среднем ИК-диапазонах. Астрономы будут наблюдать комплекс Хамелеон, звездообразовательную область, видимую в южном небе. Этот звездный комплекс находится на расстоянии примерно 500 миллионов световых лет от Земли и содержит несколько сотен протозвезд, возраст самых старых из которых составляет всего лишь не более 1 миллиона лет. При прохождении света звезд сквозь богатое льдами межзвездное пространство будет происходить избирательное поглощение, и по наблюдаемым линиям поглощения ученые смогут оценить состав льдов межзвездного пространства.