Телескоп James Webb увидел звезду, сбрасывающую с себя углеродные оболочки

Космический телескоп James Webb исследовал удивительную систему Вольфа — Райе 140, которая состоит из двух массивных и горячих звезд. Ученые узнали, что здесь образуются мощные пылевые оболочки, которые содержат большое количество углерода.

Углеродные оболочки
Углеродные оболочки. Источник: phys.org

Пылевые оболочки звезд

Астрономы уже давно пытаются отследить, как такие элементы, как углерод, необходимый для жизни, становятся широко распространенными во Вселенной. Теперь космический телескоп NASA James Webb более подробно исследовал один из текущих источников богатой углеродом пыли в нашей Галактике: Вольфа — Райе 140, систему из двух массивных звезд, которые движутся по плотной, вытянутой орбите.

Когда они пролетают одна мимо другой (в пределах центральной белой точки на изображениях телескопа), звездные ветры от каждой звезды сжимаются, материал сжимается, и образуется богатая углеродом пыль. Последние наблюдения James Webb показывают 17 пылевых оболочек, светящихся в среднем инфракрасном свете, которые регулярно расширяются в окружающее пространство.

«Телескоп не только подтвердил, что эти пылевые оболочки существуют, его данные также показали, что пылевые оболочки движутся наружу с постоянной скоростью, проявляя видимые изменения за невероятно короткие промежутки времени», — сказала Эмма Либ, ведущий автор новой статьи на эту тему и докторантка Денверского университета в Колорадо.

Циклический механизм

Каждая оболочка мчится от звезд со скоростью более 1600 миль в секунду (2600 км/с), что составляет почти 1 % скорости света.

«Мы привыкли думать, что события в космосе происходят медленно, в течение миллионов или миллиардов лет, — добавила Дженнифер Хоффман, соавтор исследования и профессор Денверского университета. — В этой системе обсерватория показывает, что пылевые оболочки расширяются из года в год».

Подобно часовому механизму, звездные ветры генерируют пыль в течение нескольких месяцев каждые восемь лет, когда пара совершает свое ближайшее сближение во время широкой, вытянутой орбиты. James Webb также показывает, как меняется образование пыли.

Изображения оболочек

Изображения телескопа в среднем инфракрасном диапазоне обнаружили оболочки, которые существуют уже более 130 лет (более старые оболочки рассеялись настолько, что сейчас они слишком тусклые, чтобы их можно было обнаружить). Исследователи предполагают, что звезды в конечном итоге сгенерируют десятки тысяч пылевых оболочек в течение сотен тысяч лет.

Распределение пыли неравномерно. Хотя это не очевидно, на первый взгляд, при увеличении изображения оболочек на снимках James Webb видно, что часть пыли «накопилась», образовав аморфные, хрупкие облака, которые по размерам равны всей нашей Солнечной системе.

Многие другие отдельные частицы пыли свободно плавают. Каждая пылинка величиной в одну сотую ширины человеческого волоса. Независимо от того, сгущена она или нет, вся пыль движется с одинаковой скоростью и богата углеродом.

Будущее этой системы

Что произойдет с этими звездами через миллионы или миллиарды лет, после того, как они закончат «распиливать» свое окружение пылью? Звезда Вольфа-Райе в этой системе в 10 раз массивнее Солнца и приближается к концу своей жизни. В своем последнем «акте» эта звезда либо взорвется как сверхновая — возможно, подняв часть или всю пылевую оболочку, — либо коллапсирует в черную дыру, которая оставит пылевую оболочку неповрежденной.

Хотя никто не может с уверенностью предсказать, что произойдет, исследователи болеют за сценарий черной дыры.

«Мы знаем, что углерод необходим для формирования каменистых планет и солнечных систем, подобных нашей, — добавила Хоффман. — Очень интересно взглянуть на то, как двойные звездные системы не только создают богатую углеродом пыль, но и продвигают ее в наше галактическое окружение».

По материалам phys.org

Мощная солнечная буря образовала новые радиационные пояса Земли
Слияние нейтронных звезд порождает чистые тона гравитационного камертона
Астрофотограф запечатлел эпичный транзит МКС над южным полюсом Луны
Астронавты впервые на Twitch: NASA приглашает на уникальное событие с МКС
Как два Млечных Пути: астрономы обнаружили гигантский джет в ранней Вселенной
Квантовый прогноз: смерть Вселенной наступит при переходе к истинному вакууму
Как заставить инопланетных микробов двигаться
Самая массивная структура во Вселенной оказалась похожей на артефакт инков
Иногда обломки космических ракет могут поражать пассажирские самолеты
Астрономы получили изображение «космической паутины» в высоком разрешении