Ученые заглянули в историю воды «звездных колыбелей»

История воды, находящейся на нашей планете, уходит корнями в глубокое прошлое Солнечной системы, в ту эпоху, когда первичное газопылевое облако дало начало Солнцу и, затем, планетам. Используя телескопические наблюдения и применяя компьютерное моделирование для изучения «звездных колыбелей», исследователи смогли лучше понять космические химические процессы, влияющие на распределение воды в звездных системах нашей Вселенной.

Основная часть молекул воды, имеющейся во Вселенной, имеет привычную для нас химическую формулу H2O, в которой на два атома водорода приходится один атом кислорода. Однако небольшая доля молекул воды имеет формулу HDO, и такая вода называется «тяжелой», или «дейтерированной» водой. Отношение HDO/H2O представляет собой важную характеристику звездообразовательных областей, дающую возможность проследить историю воды в этих системах.

В новом исследовании ученые из Дании во главе с Одри Кутенсом, докторантом из Копенгагенского университета, проанализировали отношения HDO/H2O для облака с высокой звездообразовательной активностью, обозначаемого G34.26+0.15. В этой области космического пространства, находящейся на расстоянии 11 световых лет от Земли, формируются звезды, более массивные, чем наше Солнце. Для получения В своей работе исследователи проанализировали спектры вещества этого региона, полученные ранее при помощи космического телескопа Herschel ЕКА, который был выведен из эксплуатации в 2013 г.

Проведенный анализ позволил установить, что отношение HDO/H2O убывает со временем в горячих, внутренних областях G34, так как в ходе многочисленных химических реакций, протекающих в этих областях, молекулы воды беспрестанно разрушаются и вновь образуются. Для сравнения, отношение HDO/H2O для вещества более холодной, внешней оболочки G34 значительно выше. Эти результаты указывают на близкое сходство в распределении воды в областях, где формируются звезды соответственно больших и небольших масс, так как для последних также наблюдалось пониженное отношение HDO/H2O близ центра звездообразовательной области и повышенное — во внешней её оболочке.

Эти находки позволят ученым глубже понять химические процессы, протекающие в межзвездном пространстве и ведущие к образованию воды в тех областях космического пространства, где формируются звезды больших масс. Кроме того, результаты исследования позволили его авторам уточнить компьютерные модели, используемые для предсказания распределения воды в межзвездном пространстве.

Исследование опубликовано в журнале Astrobiology Magazine.