Телескоп Webb виявив кристалічний водяний лід у зоряній системі HD 181 327

Міжнародна команда астрономів під керівництвом доктора Чена Сє з Університету Джонса Гопкінса здійснила важливе відкриття за допомогою спектрографа ближнього інфрачервоного діапазону NIRSpec, встановленого на космічному телескопі James Webb. Дослідники виявили кристалічний водяний лід у пиловому диску навколо зорі HD 181327.

Зоря HD 181327, також відома як TYC 8765−638−1 та WISE J192258.97−543217.8, розташована в сузір'ї Живописця на відстані приблизно 169 світлових років від Землі. Це молода зоря головної послідовності віком близько 23 мільйонів років, маса якої на 30% перевищує масу нашого Сонця.

«HD 181 327 є дуже активною системою», — пояснює доктор Сє. «У її уламковому диску постійно відбуваються зіткнення. Коли крижані тіла стикаються, вони вивільняють дрібні частинки пилового водяного льоду, які ідеально підходять для виявлення телескопом Webb».

Спостереження телескопа Webb підтвердили наявність значного проміжку між зорею та її уламковим диском — широкої області, вільної від пилу. На більшій відстані уламковий диск нагадує пояс Койпера нашої Сонячної системи, де знаходяться карликові планети, комети та інші крижані та кам'яні тіла, які час від часу стикаються між собою. Мільярди років тому наш пояс Койпера, ймовірно, був подібним до уламкового диска HD 181327.

«Webb однозначно виявив не просто водяний лід, а саме кристалічний водяний лід, який також присутній у кільцях Сатурна та крижаних тілах поясу Койпера нашої Сонячної системи», — зазначає доктор Сє.

Розподіл водяного льоду в системі HD 181 327 нерівномірний. Найбільша його концентрація спостерігається в найхолодніших областях, найвіддаленіших від зорі. «Зовнішня область уламкового диска містить понад 20% водяного льоду», — повідомляє доктор Сє. У середній частині диска телескоп Webb виявив близько 8% водяного льоду. У цій області крижані частинки, ймовірно, утворюються трохи швидше, ніж руйнуються.

У частині уламкового диска, найближчій до зорі, Webb майже не виявив водяного льоду. Імовірно, ультрафіолетове випромінювання зорі випаровує найближчі частинки водяного льоду. Також можливо, що породи, відомі як планетезималі, «заблокували» заморожену воду у своїх надрах, яку Webb не може виявити.

«Наявність водяного льоду сприяє формуванню планет», — підкреслює доктор Сє. «Крижані матеріали також можуть зрештою бути „доставлені“ до землеподібних планет, які можуть сформуватися протягом кількох сотень мільйонів років у таких системах».

Результати дослідження були опубліковані 14 травня 2025 року в журналі Nature.