NASA-in svemirski teleskop James Webb pružio nam je novi i zadivljujući pogled na jedan čudesan svemirski fenomen. Kao što znamo, svemir ih je prepun, a James Webb tek je počeo s radom.
Objekt o kojem je riječ je zvijezda udaljena oko 5600 svjetlosnih godina, a Webbovo infracrveno oko uočilo je izvanredan detalj: okružen je nečim što izgleda poput koncentričnog prstenja svjetlosti koje zrači prema van.
Dok Webbovi karakteristični difrakcijski šiljci nisu ''stvarni'', ti koncentrični prstenovi jesu i za njih postoji prekrasno i fascinantno objašnjenje.
Nope, I don't know what this is. Some kind of spiral nebula around WR140. I'm sure we'll find out more later.
— Judy Schmidt (@SpaceGeck) August 29, 2022
h/t to @yuvharpaz & @JWSTPhotoBot pic.twitter.com/ukenoIXrnj
Rijetko viđen binarni sustav
Zvijezda je zapravo binarni par rijetkih zvijezda u sazviježđu Labuda, a njihove interakcije proizvode precizne periodične erupcije prašine koja se tijekom vremena širi u ljuskama u prostor koji ih okružuje. Te ljuske prašine svijetle infracrveno, što je omogućilo tako osjetljivom instrumentu kao što je Webbov MIRI da ih razluči do izvrsnih detalja.
Takav binarni sustav naziva se još i sustav dvostrukog sudarajućeg vjetra, a sastoji se od iznimno rijetke zvijezde Wolf-Rayet, nazvane WR 140, i vruće, masivne zvijezde O-tipa pratitelja, isto tako još jednog rijetkog objekta.
Wolf-Rayetove zvijezde vrlo su vruće, vrlo blistave i vrlo stare. Značajno su osiromašene vodikom, bogate su dušikom ili ugljikom i gube masu vrlo velikom brzinom.
Zvijezde O-tipa su među najmasivnijim poznatim zvijezdama, također vrlo vruće i svijetle. Budući da su tako masivne, životni vijek im je nevjerojatno kratak.
Sudari zvjezdanih vjetrova
Obje zvijezde u sustavu WR 140 imaju brze zvjezdane vjetrove, koji pušu u svemir brzinom od oko 3000 kilometara u sekundi. Obje zvijezde stoga gube masu prilično velikom brzinom. Ono što je zanimljivo jest njihova orbita, koja je eliptična. To znači da zvijezde ne opisuju lijepe, uredne krugove jedna oko druge, već ovale, s točkom u kojoj su najudaljenije jedna od druge (apastron) i točkom u kojoj su najbliže jedna drugoj (periastron).
Kada dvije zvijezde uđu u periastron, udaljenost oko jedne trećine veća od udaljenosti između Zemlje i Sunca, postaju dovoljno blizu da se njihovi snažni vjetrovi sudare. To proizvodi udare u materijalu oko zvijezda, ubrzavajući čestice i generirajući energetsko zračenje, poput X-zraka. Ovi sudarajući vjetrovi također izazivaju epizode stvaranja prašine kako se materijal u sudarajućem zvjezdanom vjetru hladi.
Prašina je oblik ugljika koji apsorbira ultraljubičasto svjetlo dviju zvijezda. To zagrijava prašinu, uzrokujući ponovno emitiranje toplinskog zračenja, što je ono što Webb opaža u infracrvenim valnim duljinama. Zvjezdani vjetar zatim otpuhuje prašinu prema van, što rezultira širenjem djelomičnih ljuski prašine. Šire se i hlade dok ih ispuhuje prema van, gubeći toplinu i gustoću.
Svemirski 'godovi'
Ono što gledate na Webbovoj slici pomalo je poput niza mjehurića; rub svake ljuske od prašine je vidljiviji jer gledate u gušću koncentraciju materijala zbog perspektive gledanja.
Budući da orbita binarne zvijezde ima period od 7,94 godine, sudar vjetra i proizvodnja prašine događaju se točno svakih 7,94 godine. To znači da možete prebrojati prstenove maglice oko zvijezde, poput godova drveća, kako biste odredili starost najudaljenije vidljive ljuske prašine.
Vidljivo je oko 20 prstenova, što znači da na Webbovoj slici možete vidjeti ljuske prašine stare oko 160 godina. Posljednji periastron WR 140 opažen je 2016. godine.
Webbovo promatranje WR 140 zatražio je tim predvođen astrofizičarom Ryanom Lauom iz Instituta za svemirske i astronautičke znanosti Japanske agencije za istraživanje svemira.
Njegov tim priprema studiju o tim promatranjima, pa je moguće da smo na rubu saznanja nečeg novog o ovom fascinantnom, ludom binarnom sustavu.
Izvor: Science Alert
