Загадочная спираль: новые детали в изображении с телескопа Уэбба

За день до защиты своей диссертации мой друг и радиоастроном Джо Каллингем показал мне [изображение](https://www.eso.org/public/news/eso1838/), которого мы ждали пять долгих лет — инфракрасную фотографию двух умирающих звёзд, полученную с помощью [Очень большого телескопа](https://en.wikipedia.org/wiki/VeryLargeTelescope) в Чили.

Я ахнула — звёзды были окутаны огромной спиралью [пыли](https://phys.org/tags/dust/), словно змея, пожирающая свой хвост. Мы назвали её [Апеп](https://en.wikipedia.org/wiki/Apophis), в честь египетского бога-змея разрушения. Теперь нашей команде наконец посчастливилось использовать космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) для наблюдения за Апепом.

Если что и могло превзойти первый шок от увиденной красивой спиральной туманности, так это это захватывающее дух новое изображение. Данные JWST были проанализированы в [двух](https://arxiv.org/abs/2507.14498) [статьях](https://arxiv.org/abs/2507.14610) на сервере препринтов arXiv.

Прямо перед тем, как умереть в качестве сверхновых, самые массивные звёзды во Вселенной яростно сбрасывают свои внешние слои водорода, обнажая свои тяжёлые ядра. Их называют [звёздами Вольфа-Райе](https://www.annualreviews.org/content/journals/10.1146/annurev.astro.45.051806.110615) в честь их первооткрывателей, которые заметили мощные потоки газа, выбрасываемые из этих объектов, гораздо более сильные, чем [звёздный ветер](https://phys.org/tags/stellar+wind/) от нашего Солнца.

Особенности звёзд Вольфа-Райе

  • Стадия Вольфа-Райе длится всего тысячелетия — мгновение ока в космических масштабах времени — прежде чем они яростно взорвутся.

  • Многие звёзды во Вселенной, в отличие от нашего Солнца, существуют парами, известными как двойные системы. Это особенно характерно для самых массивных звёзд, таких как звёзды Вольфа-Райе.

  • Когда свирепые ветры от звезды Вольфа-Райе сталкиваются с более слабым ветром их спутника, они сжимают друг друга. В центре этой бури формируется плотная, прохладная среда, в которой богатые углеродом ветры могут конденсироваться в пыль.

  • Пыль от звезды Вольфа-Райе выбрасывается почти по прямой линии, а орбитальное движение звёзд закручивает её в [спиралевидную туманность](https://en.wikipedia.org/wiki/Wolf%E2%80%93Rayet_nebula), похожую на воду из разбрызгивателя, если смотреть сверху.

Мы ожидали, что Апеп будет выглядеть как одна из этих элегантных туманностей-вертушек, [обнаруженных](https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1999Natur.398..487T/abstract) нашим коллегой и соавтором Питером Тафхиллом. К нашему удивлению, это оказалось не так.

Новое изображение было получено с помощью [инфракрасной камеры JWST](https://jwst-docs.stsci.edu/jwst-mid-infrared-instrument), подобной [тепловизионным камерам](https://en.wikipedia.org/wiki/Thermography), используемым охотниками или военными. На нём горячий материал представлен синим цветом, а более холодный — от зелёного до красного.

Оказывается, Апеп — это не просто одна мощная звезда, обстреливающая более слабого компаньона, а две звезды Вольфа-Райе. У соперников ветры почти равной силы, а пыль распределена в очень широком [конусе](https://en.wikipedia.org/wiki/Mach_wave) и закручена в форме воздушного шара.

Когда мы [впервые описали Апеп в 2018 году](https://www.nature.com/articles/s41550-018-0617-7), мы отметили наличие третьей, более [далёкой звезды](https://phys.org/tags/distant+star/), размышляя, является ли она также частью системы или случайным попутчиком на линии прямой видимости.

Пыль, по-видимому, движется гораздо медленнее, чем ветры, что было трудно объяснить. Мы предположили, что пыль может переноситься на медленном, густом ветре от экватора быстро вращающейся звезды, редком сегодня, но распространённом в ранней Вселенной.

Новые, гораздо более подробные данные с JWST показывают ещё три пылевые оболочки, удалённые друг от друга, каждая из которых холоднее и слабее предыдущей и расположены на одинаковом расстоянии друг от друга на фоне закрученной пыли.

Данные JWST опубликованы и интерпретированы в паре статей: одна [под руководством астронома Калифорнийского технологического института Инуо Хана](https://arxiv.org/abs/2507.14498), а другая — [студентом магистратуры Университета Маккуори Райаном Уайтом](https://arxiv.org/abs/2507.14610).

[В статье Хана](https://arxiv.org/abs/2507.14498) показано, как пыль в туманности остывает, установлена связь между фоновой пылью и звёздами на переднем плане, а также высказано предположение, что звёзды находятся дальше от Земли, чем мы думали. Это означает, что они необычайно яркие, но ослабляет наше первоначальное утверждение о медленных ветрах и быстром вращении.

[В статье Уайта](https://arxiv.org/abs/2507.14610) он разрабатывает быструю компьютерную модель формы туманности и использует её для очень точного декодирования орбиты внутренних звёзд. Он также заметил, что в пылевых оболочках есть «укус», именно там, где ветер от третьей звезды прогрызается в них. Это доказывает, что в семействе Апеп не просто пара близнецов — у них есть третий брат.

Понимание таких систем, как Апеп, рассказывает нам больше о смерти звёзд и происхождении углеродной пыли, но эти системы также обладают завораживающей красотой, которая возникает из их кажущейся простой геометрии.

Предоставлено: [The Conversation](https://phys.org/partners/the-conversation/)

Эта статья перепечатана из [The Conversation](https://theconversation.com) под лицензией Creative Commons. Читайте [оригинальную статью](https://theconversation.com/swirling-nebula-of-two-dying-stars-revealed-in-spectacular-detail-in-new-webb-telescope-image-258314).

Источник

Оставьте комментарий