Astronomowie korzystający z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) i danych z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego odkryli złożony system otoczek pyłowych wokół unikalnego układu podwójnego gwiazd zwanego Apep. Układ ten zawiera dwie wyjątkowo rzadkie gwiazdy Wolfa-Rayeta, a wyniki dostarczają bezprecedensowego wglądu w ewolucję i interakcje tych masywnych gwiazd.
Czym są gwiazdy Wolfa-Rayeta?
Gwiazdy Wolfa-Rayeta to mała i fascynująca klasa gwiazd, których liczbę w całej galaktyce Drogi Mlecznej szacuje się na zaledwie około tysiąca. Są to masywne gwiazdy podwójne, które dobiegają końca swojego życia i wytwarzają jedne z najwcześniejszych związków węgla we Wszechświecie. Ich ekstremalne ciepło i potężne wiatry gwiazdowe szybko wyrzucają materię, tworząc spektakularne struktury pyłowe.
System Apep: wyjątkowe odkrycie
Apep wyróżnia się tym, że jest jedynym znanym układem w naszej galaktyce, w którym znajdują się dwie gwiazdy Wolfa-Rayeta tego typu krążące wokół siebie. Naukowcy pod kierownictwem Ryana White’a z Macquarie University i Inuo Han z Caltech wykorzystali możliwości obrazowania w podczerwieni JWST w połączeniu z danymi VLT z ośmiu lat, aby udoskonalić ścieżki orbit gwiazd i wykryć ukryte struktury pyłowe. To odkrycie jest ważne, ponieważ wyjaśnia, w jaki sposób te gwiazdy ewoluują i oddziałują na siebie.
Ujawniono cztery spirale kurzu
Przed JWST teleskopy naziemne wykryły tylko jedną powłokę pyłową wokół Apep. Nowe obserwacje ujawniły nie jedną, ale cztery wężowe spirale pyłu, z których każda rozszerza się na zewnątrz według precyzyjnego wzoru. Zwiększona przejrzystość teleskopu pozwoliła naukowcom potwierdzić, że gwiazdy krążą wokół siebie co 190 lat, zbliżając się do siebie blisko siebie na około 25 lat podczas każdego orbity. To właśnie w okresach tej bliskości powstaje najwięcej pyłu.
Trzecia gwiazda wpływa na pył
Obserwacje JWST potwierdziły również obecność trzeciej gwiazdy w układzie, masywnego nadolbrzyma. Ta trzecia gwiazda oddziałuje grawitacyjnie z pyłem wyrzuconym przez parę Wolfa-Rayeta, wycinając dziury w każdym rozszerzającym się obłoku. Istnienie tej trzeciej gwiazdy podejrzewano już wcześniej, ale dane z JWST dostarczyły ostatecznych dowodów.
Kluczowe ustalenia i przyszłe badania
Wyniki zespołu, opublikowane w The Astrophysical Journal, demonstrują zdolność JWST do odkrywania wcześniej ukrytych szczegółów w układach astronomicznych. Doktor Khan opisał efekt jako „jak wejście do ciemnego pokoju i włączenie światła”. Pozostała zagadka dotyczy dokładnej odległości układu Apep od Ziemi, której rozwiązanie będzie wymagało dalszych obserwacji.
„Webb dostarczył nam przekonujących dowodów na to, że trzecia gwiazda jest związana grawitacyjnie z tym układem” – powiedział dr Khan.
To odkrycie zmieniło nasze rozumienie działania gwiazd Wolfa-Rayeta, zapewniając szablon dla przyszłych obserwacji podobnych układów.
