«Уэбб» рассмотрел богатые углеродом пылевые оболочки в звездной системе
Астрономы долгое время пытались выяснить, как такие ключевые элементы для зарождения жизни, как углерод, распространяются по Вселенной. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» детально изучил один из постоянных источников богатой углеродом пыли в Млечном Пути: звездную систему «Вольфа — Райе 140», состоящую из двух массивных звезд, которые движутся по узкой вытянутой орбите.
Когда звезды, входящие в состав системы, проходят мимо друг друга, звездные ветры каждой из них сталкиваются, в результате чего из вещества образуется богатая углеродом пыль. На новых снимках «Уэбба» можно увидеть 17 пылевых оболочек, зафиксированных в среднем инфракрасном диапазоне, которые со временем проникают в окружающее пространство. Они сохраняются на протяжении более 130 лет. В то же время старые оболочки рассеялись — они стали слишком тусклыми, поэтому телескоп не может рассмотреть их.
Группа исследователей под руководством Эммы Либ из Денверского университета в США, изучила полученные телескопом данные. Они не только подтвердили, что пылевые оболочки действительно существуют, но и выяснили, что они постоянно движутся наружу с высокими скоростями. Так, каждая из них удаляется от своей звезды со скоростью более 2600 км/с, что почти на 1% выше, чем скорость света.
Считается, что события в космосе происходят медленно, в течение миллионов или миллиардов лет. Однако, как отмечают астрономы, в данном случае ситуация стремительно меняется каждый год, в то время как пылевые оболочки отдаляются все дальше и постепенно выходят за пределы своей системы.
Звездные ветры создают пыль в течение нескольких месяцев каждые восемь лет, когда две звезды, которые движутся по широкой вытянутой орбите, проходят на минимальном расстоянии друг от друга. Исследователи предполагают, что звезды в конечном итоге будут генерировать десятки тысяч пылевых оболочек в течение сотен тысяч лет. Наблюдения в среднем инфракрасном диапазоне позволяют точно определить, когда они образуются — с точностью почти до одного дня.
Снимки «Уэбба» также показывают, что распределение пыли происходит неравномерно. На первый взгляд это не очевидно, однако при детальном рассмотрении изображений видно, что часть пыли скапливается в определенных местах, образуя аморфные, тонкие облака, по размеру не уступающие всей Солнечной системе, в то время как множество других отдельных частиц пыли свободно распространяются в пространстве. По данным ученых, каждая пылинка имеет размер с одну сотую толщины человеческого волоса, движется с одинаковой скоростью и богата углеродом.
Жизненный цикл звезды Вольфа — Райе в этой системе приближается к завершению. Рассуждая о том, что случится с ней далее, исследователи считают, что она либо взорвется как сверхновая, уничтожив полностью или частично пылевые оболочки, либо превратится в черную дыру, оставив пыль нетронутой. По их мнению, наиболее реалистичный вариант — второй. В таком случае получится найти ответ на главный вопрос астрономии — откуда берется пыль во Вселенной.
Ранее с помощью «Уэбба» астрофизики рассмотрели более 40 звезд на расстоянии более чем в 4 млрд световых лет от Земли, что стало рекордным показателем для такой удаленной области космоса. Сделать это удалось благодаря «плавающим светилам» и необычной конфигурации гравитационных линз.