В состоящих из газа и пыли околозвездных дисках, оставшихся после рождения светил, начинается сложный и многоступенчатый процесс — формирование планет. Со временем, когда частицы пыли слипаются, образуя каменистые и ледяные тела, их столкновения формируют области, в которых могут образоваться каменистые землеподобные миры.
До сих пор считалось, что на поздних этапах эволюции планетных систем такие области почти полностью лишаются газа, однако результаты нового исследования, опубликованного на сервере препринтов Корнеллского университета, показали, что это не так. Выяснилось, что столкновения комет, выделение газа и химические реакции продолжаются даже в «зрелых» планетных системах.
К такому выводу исследовательская группа под руководством Сисеро Лю (Cicero X. Lu) из Национальной лаборатории оптико-инфракрасной астрономии США (NOIRLab) пришла, наблюдая за молодой звездой HD 131488 в созвездии Центавра с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». Установленный на его борту инфракрасный спектрограф NIRSpec впервые зафиксировал спектральные линии монооксида углерода в обломочном диске светила — области, где могут формироваться землеподобные миры.
Спектральный анализ выявил характерные линии CO, а его температура превысила 726 градусов Цельсия. Такой нагрев возможен лишь под воздействием мощного ультрафиолетового излучения звезды: молекулы монооксида углерода в этой области возбуждались за счет ультрафиолетовой флуоресценции — то есть поглощали энергию света и переизлучали ее в инфракрасном диапазоне.
Таким образом, астрономы впервые доказали существование «теплого» флуоресцентного газа в обломочном диске вокруг звезды. Ранее считалось, что подобные диски состоят преимущественно из пыли и холодного газа. Источником CO ученые назвали кометы и ледяные тела, которые сталкиваются и испаряются вблизи светила. Именно такие процессы, судя по всему, играют ведущую роль в переносе воды и органических веществ на молодые планеты, формируя условия, схожие с ранней Землей.
Открытие, по мнению авторов, стало очередным напоминанием уникальных способностей «Уэбба»: эта космическая обсерватория не только наблюдает древние галактики, но заглядывает в прошлое звездных систем, помогая понять, как именно формируются и эволюционируют потенциально обитаемые планеты земного типа.