«Уэбб» рассмотрел богатые углеродом пылевые оболочки в звездной системе
Наука

«Уэбб» рассмотрел богатые углеродом пылевые оболочки в звездной системе

14 января 2025 года, 14:55

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.