Редкое явление звезды Вольфа-Райета – одной из самых ярких, массивных и кратковременных известных звезд – было одним из первых наблюдений, сделанных космическим телескопом Джеймса Уэбба НАСА в июне 2022 года. Уэбб показывает звезду WR 124 в невиданной детализации с помощью своих мощных инфракрасных инструментов. Звезда находится в 15 000 световых годах от нас в созвездии Стрелец.
Массивные звезды проходят через свои жизненные циклы, и только некоторые из них проходят короткую фазу Вольфа-Райета перед сверхновой, что делает подробные наблюдения Уэбба за этой редкой фазой ценными для астрономов. Звезды Вольфа-Райета находятся в процессе сбрасывания своих внешних слоев, что приводит к образованию характерных гало из газа и пыли. Звезда WR 124 в 30 раз тяжелее Солнца и уже сбросила вместе с газом и пылью, соответствующими десяти Солнцам. Когда выброшенный газ удаляется от звезды и охлаждается, образуется космическая пыль, светящаяся в инфракрасном свете, обнаруживаемом Уэббом.
Происхождение космической пыли, которая может выжить после взрыва сверхновой и способствовать "бюджету пыли" вселенной, представляет большой интерес для астрономов по многим причинам. Пыль неотъемлема для работы вселенной: она защищает зарождающиеся звезды, собирается вместе, чтобы помочь образовывать планеты, и служит платформой для молекул, чтобы сгруппироваться вместе, в том числе строительных блоков жизни на Земле. Несмотря на то, что пыль играет множество важных ролей во Вселенной, ее количество превышает то, которое могут объяснить существующие теории образования пыли среди астрономов. Вселенная работает с избытком пыли.
Новый космический телескоп Джеймса Уэбба открывает новые возможности для изучения деталей космической пыли, которая лучше всего наблюдается в инфракрасном диапазоне. Благодаря балансировке яркости звездного ядра и деталей газа, окружающих звезду, камера ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) Джеймса Уэбба позволяет получать изображения высокого качества, а Инфракрасный инструмент среднего диапазона (MIRI) обнаруживает комковатую структуру газовой и пылевой туманности выброшенного материала, окружающего звезду.
До появления телескопа Джеймса Уэбба, астрономам-любителям пыли просто не хватало детальной информации для исследования вопросов производства пыли в окружающей среде, подобной WR 124, и возможности выживания пылинок, достаточно крупных, чтобы пережить сверхновую и стать значительным вкладом в общий бюджет пыли. Теперь эти вопросы могут быть исследованы настоящими данными.
Звезды, подобные WR 124, также служат аналогом, помогающим астрономам понять решающий период в ранней истории вселенной. Аналогичные умирающие звезды первоначально засеивали молодую вселенную тяжелыми элементами, сформированными в их ядрах - элементами, которые теперь распространены в настоящую эру, включая Землю.
Детальное изображение WR 124, полученное телескопом Джеймса Уэбба, навсегда сохраняет кратковременный, бурный период трансформации и обещает будущие открытия, которые раскроют долгие загадки космической пыли.
