Космический телескоп "Джеймс Уэбб" запечатлел красоту редкого, бурного явления

Почему во Вселенной "избыток пыли"? Звезда, предшествующая сверхновой, дает ключ к разгадке.

Отредактировано 2023-25-06
Звезда WR 145 в предсверхновом состоянии с белым ярким ядром и красно-фиолетовыми облаками пыли и материи вокруг него Снято космическим телескопом НАСА Джеймс ВеббЗвезды типа Wolf-Rayet известны как эффективные производители пыли, и инструмент среднего инфракрасного диапазона (MIRI) космического телескопа NASA James Webb демонстрирует это с большим эффектом. Более холодная космическая пыль светится в более длинных волнах среднего инфракрасного диапазона, демонстрируя структуру туманности WR 124. Туманность шириной 10 световых лет состоит из материала, выброшенного из стареющей звезды в случайных выбросах, и из пыли, образовавшейся в последующей турбулентности. Этот яркий этап потери массы предшествует окончательной сверхновой звезде, когда ядерный синтез в ее ядре прекращается и под действием гравитационного давления звезда разрушается, а затем взрывается. Красным отмечены самые длинные инфракрасные волны, зеленым - средние, а синим - самые короткие.

В грандиозной схеме Вселенной и ее звезд наше Солнце не является таким уж мощным или особенным. Хотя его смерть, безусловно, посеет хаос в Солнечной системе, оно недостаточно велико, чтобы вызвать сверхновую - одно из самых бурных космических явлений, о которых мы знаем.

Поэтому, чтобы понять, что действительно влечет за собой гибель звезды, астрономам приходится отправляться в другие части Галактики с помощью таких инструментов, как GAIA и космический телескоп Джеймса Вебба (JWST). Одним из интересных объектов, на который они обратили внимание, является WR 124 - "бегущая звезда", которая стремительно удаляется от дома, сбрасывая газ, пыль и другую звездную материю. Находясь на расстоянии 15 000 световых лет от Земли, она находится в состоянии предсверхновой, которое эксперты хотят изучить вблизи.

Новое инфракрасное изображение JWST, полученное прошлым летом, но опубликованное на этой неделе, раскрывает некоторые детали взрыва, которые так долго искали ученые. Телескоп использовал спектрограф и две усовершенствованные камеры, чтобы зафиксировать ореол пыли, исходящий от WR 124. В настоящее время звезда находится в "фазе Вольфа-Райета", в которой она теряет большую часть своей массы в окружающее пространство. Яркое белое пятно в центре показывает горящее звездное ядро; розовые и фиолетовые пульсации представляют собой туманность из водорода и других выбросов.

Звезды определенной величины проходят через трансформацию Вольфа-Райета по мере сокращения продолжительности своей жизни. WR 124 - одна из самых мощных звезд Млечного Пути, ее масса на 3000 процентов больше, чем у нашего Солнца. Но ее конец близок - через несколько сотен тысяч лет она превратится в сверхновую звезду.

Тем временем астрономы будут использовать изображения и другие данные JWST, чтобы измерить вклад WR 124 в "пылевой бюджет" Вселенной. Как объясняет НАСА, пыль необходима для функционирования Вселенной. Она защищает молодые звезды и формирует основу для важнейших молекул и планет. Но ее существует гораздо больше, чем мы можем учесть, отмечает космическое агентство: "Вселенная работает с избытком пылевого бюджета".

Впечатляющее облако вокруг WR 124 может объяснить, почему это так. "До "Вебба" у астрономов, любящих пыль, просто не было достаточно подробной информации, чтобы изучить вопросы производства пыли в средах, подобных WR 124, и выяснить, были ли зерна пыли достаточно крупными и обильными, чтобы пережить сверхновую и стать значительным вкладом в общий бюджет пыли. Теперь эти вопросы могут быть изучены с помощью реальных данных", - поделилось НАСА.

На втором году работы JWST обсерватория будет изучать далекие и близкие галактики, чтобы восстановить хронологию ранней Вселенной. Но отдельные звезды тоже могут внести свой вклад в понимание космологии, даже если они не все находятся в славном марше смерти, как WR 124.