[JWST] NGC 6302: сухой лёд впервые обнаружен в планетарной туманности!

Расположение льда углекислого газа в NGC 6302. На изображении показаны наблюдения HST/WFC3 с использованием фильтра F656N, который отслеживает излучение водорода в линии H-alpha. Мозаика JWST MIRI обозначена белой рамкой. Контуры показывают колонную плотность газообразного углекислого газа; соответствующие значения log N (см⁻²) приведены в левом нижнем углу. Источник: arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2602.22366.

Tomasz Nowakowski, phys.org, 14 марта 2026 года

Международная команда астрономов использовала космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) для наблюдений сложной планетарной туманности NGC 6302. Наблюдения, описанные в статье, опубликованной 25 февраля на сервере препринтов arXiv, привели к обнаружению сухого льда (углекислого газа) в этой туманности. Это первый случай обнаружения сухого льда в планетарной туманности.

Планетарные туманности (PN) представляют собой расширяющиеся оболочки газа и пыли, которые были выброшены звездой в процессе её эволюции от звезды главной последовательности к красному гиганту или белому карлику. Они встречаются относительно редко, но имеют большое значение для астрономов, исследующих состав межзвёздной среды (ISM).

Сложная химия «Бабочки»

NGC 6302, также называемая Туманностью Бабочка или Bug Nebula, представляет собой биполярную планетарную туманность, расположенную примерно в 3400 световых годах от Земли в созвездии Скорпиона. Радиус туманности составляет не менее 1,5 светового года, и она демонстрирует яркие биполярные лепестки, ориентированные по линии восток–запад и разделённые массивным пылевым тором.

Предыдущие наблюдения NGC 6302 выявили присутствие метильного катиона (CH₃⁺) в этой туманности, который является важным фактором органической химии. Кроме того, некоторые исследования обнаружили широкое распространение полициклических ароматических углеводородов (PAH) в NGC 6302.

Эти два результата указывают на то, что среда NGC 6302 поддерживает богатые химические процессы и поэтому делает её особенно интересной лабораторией для изучения некоторых сложных химических путей в планетарных туманностях.

Именно поэтому группа астрономов под руководством Чарми Бхатт из Университета Западного Онтарио (Канада) решила дополнительно исследовать химический состав NGC 6302. Для этой цели они использовали среднеинфракрасный инструмент JWST — Mid-Infrared Instrument (MIRI).

«В этой работе используются наблюдения JWST MIRI/MRS туманности NGC 6302, охватывающие центральную звезду, тор и внутреннюю область биполярных лепестков», — говорится в статье.

Ледяная планетарная туманность

Наблюдения, проведённые с помощью спектрометра среднего разрешения MIRI (MRS), выявили чёткие полосы поглощения в диапазоне 14,8–15,2 мкм, соответствующие газовой фазе углекислого газа. Дальнейшие исследования выявили два ключевых признака сухого льда в пылевом торе NGC 6302: неглубокое широкое поглощение в диапазоне 14,9–15,15 мкм и вторую полосу поглощения между 15,2 и 15,3 мкм.

Астрономы подчёркивают, что обнаружение льда углекислого газа в NGC 6302 представляет собой первое выявление льда, более летучего, чем вода, в какой-либо планетарной туманности. Они отмечают, что хотя молекулярные льды широко распространены в холодных, экранированных средах, включая плотные молекулярные облака, оболочки молодых звёздных объектов (YSO) и протопланетные диски, среда планетарных туманностей обычно является враждебной для хрупких молекулярных соединений и льдов из-за интенсивного ультрафиолетового излучения. Поэтому их обнаружение здесь является уникальным.

Согласно статье, отношение газа к льду в NGC 6302 заметно отличается от того, которое наблюдается у молодых звёздных объектов. Это указывает на иной механизм образования или переработки льда в среде эволюционировавших звёзд.

Подводя итог полученным результатам, авторы исследования подчёркивают необходимость наблюдений планетарных туманностей с высоким пространственным разрешением, которые позволили бы уточнить их химические пути, температурную структуру и механизмы переработки льда. Это будет необходимо для того, чтобы установить, является ли ледяная химия обычным явлением в плотных пылевых торах планетарных туманностей.

Домашнее чтение:

📖 - https://dx.doi.org/10.48550/arxiv.2602.22366