Приголомшливе зображення космічного телескопа Джеймса Вебба, на якому видно концентричні кутові кільця навколо гігантської далекої зірки, сколихнуло шалену хвилю обговорень у мережі у вересні. Пара нових досліджень показала, що ці космічні хвилі — це клуби органічного пилу, який утворився, а потім поширився Всесвітом дивною зоряною системою. Це перше дослідження, яке виявило докази того, що світло зірок може переміщати видиму матерію за межами нашої Сонячної системи.
Зірка, відповідальна за це видовище, називається WR140 і, по суті, є системою з двох зірок, які обертаються навколо одна одної. WR позначає одну зірку в парі як Вольфа-Райє, рідкісний тип зірки, яка в сотні тисяч разів яскравіша та набагато гарячіша за земне сонце. Зірки Вольфа-Райє являють собою заключний етап еволюції гігантських зірок, у десятки разів масивніших за Сонце, перш ніж вони вибухнуть надновими і перетворяться на чорні діри, сказав Ініо Хан, астроном з Кембриджського університету у Великобританії та провідний автор статті про одне з нових досліджень про WR140.
Інша зірка в системі WR140 є дещо менш яскравою зіркою-гігантом, що трохи менше розміру Вольфа-Райє, приблизно в 20 разів більша за Сонце. Взаємодія цих двох величезних зірок викликає космічний феєрверк, у результаті якого виникають концентричні кільця дивної форми, які сфотографував космічний телескоп Джеймса Вебба.
«Ці дві зірки обертаються одна навколо другої по дуже еліптичних орбітах», — сказав Ініо. «Кожні вісім років вони наближаються друг до друга і утворюють пил». Саме цей пил, який ми бачимо на зображенні, — це хвилі від зірки; час, коли зірки віддалені одна від одної, створює простір між кільцями.
Для астрономів цілком звично спостерігати, як зірки утворюють пил, додав Ініо. Але ще цікавіше те, як цей пил поширюється в навколишній всесвіт. «Ці зірки утворюють дуже потужні сонячні вітри», — сказав вчений, посилаючись на потоки заряджених частинок, що вириваються з атмосфери зірок, включаючи наше Сонце. «У випадку цих зірок сонячні вітри більше схожі на урагани. Коли зірки підходять на певну відстань одна від одної, урагани об’єднуються, і ми бачимо ці феєрверки, ці клуби пилу».
Астрономи очікували, що ці круглі клуби пилу віддалятимуться від зіркової пари з однаковою швидкістю. У космічному вакуумі немає нічого, що могло б уповільнити пил, тому викиди повинні продовжувати брижі в навколишню галактику зі швидкістю тих ураганних вітрів, які дали їм перший удар. Однак, коли дослідники переглянули дані спостережень за WR140, зроблені за останні 16 років обсерваторією Кека на Гаваях, одним із найбільших телескопів на Землі, вони виявили, що пил насправді збільшував швидкість під час свого руху. «Ми завжди знали, що [пилові оболонки] швидко розширюються, але ми не знали, що розширення стає все швидшим і швидшим», — сказав Ініо.
Дослідники вважають, що пил отримує додатковий поштовх від надзвичайно яскравого зоряного світла, яке виробляє подвійна зірка WR140, яка приблизно в мільйон разів яскравіша за сонце. «Ці зірки випромінюють дуже сильне світло», — сказав Ініо. «І фотони несуть імпульс, який може взаємодіяти з матерією, тому світло тисне на пил і змушує його прискорюватися». Принцип той самий, що й у сонячних вітрил, які космічні кораблі, такі як місія LightSail 2, запущена в 2019 році, використовували для обертання навколо Землі. Однак астрономи ніколи не спостерігали, як світло штовхає матерію в іншій зоряній системі.
Райан Лау, астроном з NOIRLab Національного наукового фонду, у заяві NASA сказав, що за утворенням пилу з цієї системи спостерігають вже понад століття. Обсерваторія Кека неодноразово фотографувала невелику ділянку найглибшої пилової оболонки WR140. Різниця між наступними наборами зображень виявила прискорення. І хоча Кек є одним із найпотужніших телескопів на нашій планеті, він може бачити лише перші дві концентричні хвилі. На відміну від нього, на зображеннях космічного телескопа Джеймса Вебба видно 17 оболонок, що розповсюджуються вдалину через ідеальні проміжки часу, що свідчить про високу чутливість телескопа.
Вимірювання космічного телескопа Джеймса Вебба також показало, що пил, який виробляють ці зірки, містить органічні, багаті вуглецем зерна, ті самі частинки, які є будівельними блоками життя на Землі. Для Вебба це тільки початок. Астрономи очікують нових революційних відкриттів про WR140 у найближчі місяці та роки.
Дослідження описано в статті, опублікованій 12 жовтня в журналі Nature; друга стаття про той самий об’єкт також опублікована сьогодні в Nature Astronomy.
За матеріалами sраce.соm.
