Το JWST τραβάει απίστευτες φωτογραφίες σκόνης που οδηγείται από το φως: ScienceAlert

Δύο σπάνια αστέρια που περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο σε ένα άγριο, φαρδύ ταγκό έδωσαν στους αστρονόμους μια μοναδική ευκαιρία να μελετήσουν το απαλό χτύπημα του φωτός στις σκονισμένες φούστες τους.

Το δυαδικό αντικείμενο που ονομάζεται WR 140 περιβάλλεται από μια σειρά από αλληλένδετα κελύφη σκόνης που ωθούνται αργά στο διάστημα, όχι μόνο από τους δυαδικούς αστρικούς ανέμους φορτισμένων σωματιδίων, αλλά από τη λάμψη της ακτινοβολίας από τα ίδια τα αστέρια.

Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες μπόρεσαν να παρακολουθήσουν άμεσα αυτήν την πίεση ακτινοβολίας, χρησιμοποιώντας υπέρυθρες παρατηρήσεις από το Παρατηρητήριο Keck για να παρακολουθήσουν ένα γιγάντιο λοφίο καθώς επεκτεινόταν στο διάστημα κατά τη διάρκεια 16 ετών.

Αυτό βοηθά να εξηγήσουμε τι βλέπουμε σε ένα αρχείο τελευταία φωτογραφία Από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST), θέμα Α δεύτερο χαρτίπου δείχνει το φλεγόμενο δυαδικό σύστημα ανάμεσα σε μια πληθώρα λαμπερών κοχυλιών σκόνης.

«Είναι δύσκολο να δεις το φως των αστεριών να προκαλεί επιτάχυνση, επειδή η δύναμη εξασθενεί με την απόσταση και άλλες δυνάμεις αναλαμβάνουν γρήγορα», Λέει ο αστρονόμος Yinuo Han από το Πανεπιστήμιο του Cambridge.

“Για να βιώσετε την επιτάχυνση στο επίπεδο όπου γίνεται μετρήσιμη, το υλικό πρέπει να είναι αρκετά κοντά στο αστέρι ή η πηγή της πίεσης ακτινοβολίας πρέπει να είναι πολύ ισχυρή. Το WR 140 είναι ένα δυαδικό αστέρι του οποίου το άγριο πεδίο ακτινοβολίας φορτίζει αυτά τα φαινόμενα, γεγονός που θέτει σε υψηλό επίπεδο -Δεδομένα ανάλυσης εφικτά. “.

Βρίσκεται περίπου 5.600 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό του Κύκνου, το WR 140 είναι σπάνιο ανάμεσα στα σπάνια. Είναι αυτό που είναι γνωστό ως δυαδικό σύστημα συγκρουόμενου ανέμου, το οποίο αποτελείται από ένα εξαιρετικά σπάνιο αστέρι Wolf-Rayet και ένα γιγάντιο μπλε αστέρι τύπου O – ένα άλλο σπάνιο αντικείμενο.

όπως έχουμε εξηγήθηκε νωρίτερα, Οι πρωταγωνιστές του Wolf Wright πρωταγωνιστούν πολύ ζεστοί, πολύ φωτεινοί, πολύ παλιοί και λάμπουν στο τέλος της κύριας σειράς τους. Έχουν υψηλή εξάντληση σε υδρογόνο, πλούσια σε άζωτο ή άνθρακα και χάνουν μάζα με πολύ υψηλό ρυθμό. Αυτή η χαμένη μάζα είναι επίσης υψηλή σε άνθρακα, ο οποίος απορροφά την ακτινοβολία από τα αστέρια και την στέλνει ξανά ως υπέρυθρο φως.

Από την άλλη πλευρά, τα αστέρια τύπου Ο είναι από τα πιο ογκώδη αστέρια που είναι γνωστά και είναι επίσης εξαιρετικά φωτεινά και καυτά. Επειδή είναι τόσο τεράστια, η διάρκεια ζωής τους είναι απίστευτα μικρή και εξαφανίζονται μετά από μερικά εκατομμύρια χρόνια.

Και τα δύο αστέρια στο WR 140 είναι γρήγορα αστρικός άνεμος, εκρήγνυται στο διάστημα με περίπου 3.000 χιλιόμετρα (1.864 μίλια) ανά δευτερόλεπτο. Και οι δύο χάνουν μάζα με πολύ θυμωμένο ρυθμό. Αυτό είναι στην πραγματικότητα αρκετά φυσιολογικό, αλλά τα αστέρια περιστρέφονται το ένα γύρω από το άλλο σε ελλειπτικό ή ελλειπτικό σχήμα, πράγμα που σημαίνει ότι δεν περιστρέφονται ομοιόμορφα. Συνδέονται για στενή εγγύτητα (περίαστρο) και μετά αποκλίνουν πάλι σε μεγάλη απόσταση (άπαστρον).

Στην ωκεάνια περιοχή, οι ισχυροί αστρικοί άνεμοι του συγκρούονται, προκαλώντας κραδασμούς και μια γιγαντιαία ρουφηξιά σκόνης που διαστέλλεται προς τα έξω, σχηματίζοντας ένα περίβλημα σκόνης. Τα αστέρια περιστρέφονται το ένα γύρω από το άλλο μία φορά κάθε 7,94 χρόνια, που σημαίνει ότι κάθε νέο κέλυφος δημιουργείται 7,94 χρόνια μετά το τελευταίο. Αυτή η προβλεψιμότητα σημαίνει ότι πράγματα όπως το WR 140 είναι εξαιρετικά για τη μελέτη της παραγωγής σκόνης και της επιτάχυνσης.

Αλλά ίσως έχετε παρατηρήσει ότι τα κοχύλια έχουν ένα περίεργο σχήμα, με τη μία πλευρά να εκτείνεται, με αποτέλεσμα αυτό που έχει περιγραφεί ως “περιλαίμιο«Εικ. Αυτό αποτελεί πρόκληση για ερμηνεία μόνο μέσω αστρικών ανέμων.

“Εάν απουσία εξωτερικών δυνάμεων, κάθε σπείρα σκόνης πρέπει να διαστέλλεται με σταθερή ταχύτητα.” λέει ο Χαν.

“Ήμασταν μπερδεμένοι στην αρχή επειδή δεν μπορούσαμε να κάνουμε το μοντέλο μας να ταιριάζει με τις παρατηρήσεις, μέχρι που τελικά συνειδητοποιήσαμε ότι βλέπαμε κάτι νέο. Τα δεδομένα δεν ταίριαζαν επειδή η ταχύτητα διαστολής δεν ήταν σταθερή, επιταχυνόταν. Πιάσαμε για πρώτη φορά μπροστά στην κάμερα».

Υπάρχει όμως και μια άλλη εξήγηση: πίεση ακτινοβολίας. Η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία – φως – ασκεί πολύ μικρή πίεση σε ό,τι χτυπήσει, λόγω της μεταφοράς της ορμής από το φωτόνιο στην επιφάνεια. Τα φωτόνια είναι τόσο μικρά και χωρίς μάζα που αυτό δεν θα επηρεάσει την καθημερινή σας ζωή, αλλά τα αστέρια εκπέμπουν πολύ ισχυρή ακτινοβολία. Χωρίς φιλτράρισμα και στο κενό του χώρου, μπορεί πραγματικά να ωθήσει την ύλη. Αυτή είναι η αρχή πίσω τεχνολογία ελαφρού πανιού.

Όταν η ομάδα ενσωμάτωσε την πίεση ακτινοβολίας στα μοντέλα της WR 140, μπόρεσε να αναπαράγει το παράξενο σχήμα των βλημάτων που διογκώνονται γύρω από το δίδυμο.

«Κατά μία έννοια, πάντα γνωρίζαμε ότι αυτή πρέπει να είναι η αιτία της εκροής, αλλά ποτέ δεν ονειρευόμουν ότι θα μπορούσαμε να δούμε τη φυσική να λειτουργεί έτσι». Ο αστροφυσικός Peter Tuthill λέει: Από το Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ, Αυστραλία.

“Όταν κοιτάζω τα δεδομένα τώρα, βλέπω το λοφίο του WR140 να κυλά σαν ένα γιγάντιο πανί από σκόνη. Όταν πιάνει ένα φωτόνιο ανέμου που ξεχύνεται από το αστέρι, όπως ένα γιοτ πιάνει μια καταιγίδα, κάνει ένα ξαφνικό άλμα προς τα εμπρός. “

Το σύμπαν είναι πραγματικά γεμάτο θαύματα.

Η έρευνα της ομάδας δημοσιεύτηκε στο ιδιοσυγκρασία φύσηκαι το δεύτερο έγγραφο για τις σημειώσεις JWST σε μορφή . φυσική αστρονομία.