Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wykonał zdjęcie gwiezdnego systemu podwójnego znanego jako Wolf-Rayet 140. Choć pierwsze rezultaty obserwacji tego obszaru wszechświata zostały udostępnione pod koniec sierpnia, teraz mamy okazję przyjrzeć się mu jeszcze dokładniej. Właśnie zaprezentowana fotografia pokazuje fascynujące pierścienie pyłu, które nawet naukowcy NASA w pierwszej chwili wzięli za błąd optyczny. Historia ich powstania jest najlepszym dowodem na to, że przestrzeń kosmiczna bywa wypełniana z zegarmistrzowską precyzją.
Wolf-Rayet 140 to znajdujący się w odległości nieco ponad 5 tys. lat świetlnych od Ziemi system dwóch naprawdę nietypowych gwiazd. Pierwsza z nich jest tzw. gwiazdą Wolfa-Rayeta; jak do tej pory zdołaliśmy odkryć jedynie kilkaset obiektów tego rodzaju w Drodze Mlecznej. Mowa tu o gwiazdach od 10 do 25 razy masywniejszych od Słońca, które najprawdopodobniej zbliżają się do kresu swojego istnienia, jakie zakończy wybuch supernowej. Są one również niezwykle gorące: temperatura ich powierzchni wynosi od ok. 25 tys. do blisko 50 tys. stopni Celsjusza (dla porównania - temperatura powierzchni Słońca to 5,5 tys. stopni Celsjusza).
Druga ze wchodzących w skład systemu Wolf-Rayet 140 gwiazd to olbrzym należący do typu widmowego O. Obiekty te są niebywale rzadkie; można do nich zaklasyfikować zaledwie 0,00002-0,00005% wszystkich gwiazd wszechświata. Charakteryzuje je wielka jasność i fakt wyrzucania w przestrzeń kosmiczną ogromnych ilości energii.
W systemie Wolf-Rayet 140 obie gwiazdy poruszają się wokół wspólnego środka masy, by w ramach trwającego prawie 8 lat cyklu zbliżać się do siebie i ponownie oddalać. Gdy odległość pomiędzy nimi staje się najkrótsza i jest mniej więcej równa odległości Ziemi od Słońca, strumienie wiatru gwiezdnego obu obiektów rozpoczynają jedyny w swoim rodzaju taniec: ciśnienie, które oddziałuje na gaz, zaczyna zamieniać go w pył. Najpierw jest on schładzany, następnie - pod wpływem promieniowania ultrafioletowego obu gwiazd - rozgrzewany i rozświetlany. To właśnie wtedy formują się widoczne na zdjęciu pierścienie pyłu.
Na fotografii teleskopu Webba widać przynajmniej 17 powłok otaczających system Wolf-Rayet 140 (teleskopy naziemne mogą dostrzec jedynie dwie z nich). Każdy z pierścieni powstaje po 8-letnim cyklu - stąd też regularne odstępy pomiędzy nimi. Charakterystyczny kształt zawdzięczają one z kolei temu, że gwiazdy WR 140 okrążają wspólny środek masy po orbitach eliptycznych. Co ciekawe, na powłoki pyłu możemy spojrzeć jak na słynne słoje w drzewach; obecność 17 z nich dokumentuje więc ok. 130-letnią historię formowania się kosmicznych "skorup". Spójrzcie sami:
Grafika pokazująca rozmiar gwiazd w systemie Wolf-Rayet 140
NASA/JPL-Caltech
Ryan Lau, astronom pracujący w ramach projektu Webb Early Release Science, tak skomentował całą sytuację:
Byłem zupełnie zaskoczony tym, co zobaczyłem na podglądzie danych z instrumentu MIRI. Na pierwszy rzut oka wydawało się, że powstał tu dziwnie wyglądający wzór uginania się promieni - martwiłem się, że to uboczny efekt wizualny spowodowany tym, iż te gwiazdy świecą tak mocno. Gdy pobrałem jednak pełne dane, zdałem sobie sprawę, że nie patrzę na żaden niepożądany wzór, a po prostu na pierścienie pyłu otaczające WR 140 - przynajmniej na 17 z nich.
W 2024 roku obie gwiazdy systemu Wolf-Rayet 140 znów znajdą się najbliżej siebie. Miejmy nadzieję, że Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba i wtedy będzie na posterunku.