Космический телескоп NASA «Джеймс Уэбб» обнаружил пыль и воду в непосредственной близости от сверхмассивной чёрной дыры Стрелец A* в центре Млечного Пути. Материал производит старая звезда IRS 3, которая продолжает терять вещество, несмотря на экстремальное излучение в окрестностях чёрной дыры.

IRS 3 находится на поздней стадии эволюции — асимптотической ветви гигантов. Такие звёзды сильно увеличиваются в размерах, охлаждаются и начинают активно выбрасывать газ мощным звёздным ветром. Этот материал является одним из важных источников космической пыли, однако ранее оставалось неизвестным, способна ли звезда формировать её настолько близко к сверхмассивной чёрной дыре.

Наблюдения проводились с помощью прибора MIRI, работающего в среднем инфракрасном диапазоне. Учёные обнаружили характерные признаки кислородсодержащей силикатной пыли, состоящей из кремния и кислорода. Ранее IRS 3 предполагали богатой углеродом, но новые данные показали, что звезда относится к кислородсодержащим объектам.

Впервые для IRS 3 астрономы также обнаружили воду в окружающей звезду оболочке. Её присутствие показывает, что молекулярный материал способен сохраняться даже в условиях интенсивного излучения рядом с центральной чёрной дырой галактики.

Моделирование структуры оболочки показало, что она имеет слоистое строение и простирается примерно на 10 000 астрономических единиц от звезды. Температура вещества снижается примерно с 1200 кельвинов вблизи IRS 3 до около 100 кельвинов во внешних областях.

IRS 3 находится всего в 0,55 светового года от Стрельца A*. По расчётам исследователей, масса звезды составляет около шести масс Солнца, а её возраст — примерно 72 млн лет. Сейчас она активно теряет массу, выбрасывая вещество в окружающее пространство и формируя протяжённую оболочку, которую удалось изучить «Джеймсу Уэббу».

Открытие показывает, что даже в экстремальных условиях галактического центра эволюционирующие звёзды способны производить и распространять пыль и молекулярное вещество. Это может означать, что такие звёзды вносят больший вклад в химическое обогащение центральных областей галактик, чем предполагалось ранее.

Исследование опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.