Телескоп "Джеймс Уэбб" разгадал загадку пыльной звезды

Это одно из самых поразительных изображений, полученных с помощью нового космического телескопа "Джеймс Вебб".

Когда снимок впервые появился в социальных сетях в конце августа, астрономы пришли в восторг.

На нем изображена WR140 - двойная звездная система, расположенная на расстоянии около 5 тысяч световых лет от Земли.

Кольца на фотографии - это пылевые оболочки, которые простираются на 10 триллионов километров, то есть в 70 тысяч раз больше расстояния между Землей и Солнцем.

"Предыдущие наблюдения WR140 показали наличие до трех пылевых оболочек. Увидеть 17 таких оболочек - это удивительно и демонстрирует всю мощь "Джеймса Уэбба", - сказала доктор Оливия Джонс из Астрономического технологического центра Великобритании (UK ATC) в Эдинбурге, принимавшая участие в создании телескопа.

WR в названии системы означает "Wolf-Rayet". Звезды Вольфа-Райе - это большие и массивные светила, как правило, находящиеся на поздних стадиях своей эволюции. Они содержат мало водорода, но богаты гелием и испускают сильный звездный ветер.

Эта звезда, вероятно, начинала свою жизнь такой же большой, как и ее компаньон, звезда О-типа, масса которой в 30 раз больше массы Солнца. Однако сейчас ее масса, вероятно, составляет всего 10 солнечных.

Но именно свойства и поведение двойной звезды объясняют образование пылевых оболочек. Они выбрасываются, когда два объекта сближаются на орбите вокруг друг друга.

Исходящие от них звездные ветры уплотняются, создавая пылевые частицы. Интересно, что производство пыли достигает максимума, когда две звезды движутся навстречу друг другу и удаляются друг от друга, а не в перигелии орбиты, наступающем раз в восемь лет.

Это объясняет небольшую неравномерность распределения пылевых облаков, но свою роль играет и угол, под которым телескоп сделал снимки.

Стабильность пылевых облаков изумила астрономов.

"Мы наблюдаем более чем сто лет производства пыли в этой системе", - говорит д-р Райан Лау из лаборатории NOIRLab Национального научного фонда США и ведущий автор нового исследования WR140, опубликованного в журнале Nature Astronomy.

Именно британский АТС возглавил разработку и строительство - совместно с американским космическим агентством - прибора телескопа Джеймса Уэбба, регистрирующего и анализирующего инфракрасное излучение средней длины, или Miri.

Miri не только сделал снимок, но и провел анализ света, исходящего от пылевых оболочек. Это позволило ученым определить их состав.

В составе оболочек преобладают полициклические ароматические углеводороды, ПАУ. Это очень богатые углеродом соединения. На Земле их можно обнаружить на подгоревших тостах и в выхлопных газах автомобилей. Считается, что ПАУ, образующиеся в звездах, обогащают углеродом всю Вселенную.

На первых снимках WR140, сделанных телескопом и появившихся в социальных сетях, от центральных звезд исходили восемь очень заметных пиков света.

Однако это оказались просто артефакты, вызванные сегментированной системой зеркал телескопа. Очень яркие объекты на снимках телескопа могут иметь такой эффект "снежинки".

На изображении в верхней части страницы пики были удалены, чтобы дать более четкое представление о звездной системе и ее пылевых оболочках.