Астрономы определили состав космической пыли вблизи черной дыры GX 339-4

Международная группа астрофизиков провела детальное исследование химического состава межзвёздной пыли в диффузной среде на пути к рентгеновскому транзиенту GX 339-4. Работа основана на данных, полученных в ходе новой наблюдательной кампании (Cycle 25) обсерватории Chandra с использованием спектрометра высокого разрешения HETGS, а также архивных наблюдений инструмента RGS на борту XMM-Newton.

Чёрная дыра GX 339-4 представляет собой идеальный объект для изучения поглощения в рентгеновском диапазоне: она обладает умеренной плотностью столба водорода и высокой светимостью. Это позволило впервые совместно проанализировать края фотоэлектрического поглощения сразу четырёх элементов – Fe, O, Si и Mg, которые являются основными компонентами межзвёздных пылинок.

Совместный спектральный анализ показал, что химический состав пыли вдоль этой галактической линии взгляда лучше всего описывается комбинацией двух компонентов: магний-богатого аморфного пироксена (Mg?,??Fe?,??SiO?) и металлического железа. Такая смесь указывает на преобладание силикатных зёрен с высоким содержанием магния и включениями чистого железа.

Исследователи также уточнили элементные содержания и величины обеднения Fe, O, Si и Mg в облаке. Кроме того, в спектре источника обнаружены особенности поглощения, связанные с сильно ионизированной плазмой, что свидетельствует о присутствии горячего газа в окрестностях чёрной дыры.

Результаты имеют значение для понимания процессов эволюции пылинок в межзвёздной среде – от их рождения в оболочках звёзд до разрушения в ударных волнах. Новые данные помогут уточнить модели химической эволюции Галактики и интерпретацию наблюдений других рентгеновских источников.

Работа опубликована в репозитории arXiv (2605.28947) и принята к публикации в рецензируемом журнале. Авторы планируют продолжить анализ для других направлений, чтобы составить карту распределения различных типов пыли в Млечном Пути.