Μια νέα εικόνα του διαστημικού τηλεσκοπίου James Webb ήρθε στο φως, αποκαλύπτοντας ένα εντυπωσιακό κοσμικό θέαμα. Τουλάχιστον 17 ξεκάθαροι δακτύλιοι σκόνης περιβάλουν ένα διπλό αστρικό σύστημα με όνομα Wolf- Rayet 140 ή WR140. Το σύστημα βρίσκεται περίπου 5.000 έτη φωτός μακριά, ενώ η σκόνη που σχηματίζει τους δακτυλίους φαίνεται πως εκτοξεύεται από έναν τύπο άστρου γνωστό ως Wolf-Rayet. Πρόκειται για ένα σπάνιο είδος αστέρα με μάζα μεγαλύτερη των 25 ηλιακών μαζών και εκατοντάδες χιλιάδες φορές πιο φωτεινό και θερμό από τον Ήλιο. Κατά τα τελευταία στάδια της ζωής του πρόκειται να εκραγεί ως supernova και να καταλήξει σε μαύρη τρύπα.
Το διπλό αστρικό σύστημα αποτελείται από έναν τέτοιο αστέρα, ο οποίος θεωρείται το κυρίαρχο άστρο του συστήματος και είναι πλέον αρκετά θερμότερος από ό,τι ήταν στα αρχικά στάδια της ύπαρξής του. Το δευτερεύον άστρο του συστήματος είναι πιο αμυδρό, παρ’ όλο που έχει το ίδιο μέγεθος με τον κύριο αστέρα. Τα δύο άστρα του συστήματος βρίσκονται στα τελικά στάδια της ζωής τους και πρόκειται να εκραγούν ως supernova και έπειτα να μετατραπούν σε μαύρη τρύπα.
Εικόνα: NASA, ESA, CSA, STScI, JPL-Caltech
Καθώς τα άστρα περιστρέφονται, “πυροδοτούν” ισχυρότατους ανέμους οι οποίοι ωθούν τεράστια ποσά αερίων στον διαστρικό χώρο. Μάλιστα, το σύστημα έχει χάσει συνολικά περίπου πάνω από τη μισή μάζα του και για αυτό, πλέον, εκτοξεύονται και πιο βαριά στοιχεία, τα οποία κυρίως βρίσκονται στο εσωτερικό των άστρων. Έτσι, καθώς εκτοξεύονται τα βαριά στοιχεία στο διάστημα ψύχονται και συνεπώς συμπιέζονται όταν τα δύο άστρα πλησιάζουν το ένα το άλλο. Ο τρόπος κατά τον οποίο κατανέμονται οι δακτύλιοι σκόνης γύρω από το σύστημα οφείλεται στην ελλειπτική τροχιά που διαγράφουν τα άστρα μεταξύ τους. Όταν τα δύο άστρα πλησιάζουν το ένα το άλλο, περίπου στην απόσταση Γης-Ηλίου κάθε 8 χρόνια, οι ισχυροί τους άνεμοι συναντώνται δημιουργώντας πυκνώματα αστρικής σκόνης ενώ καθώς απομακρύνονται δημιουργούνται κενά ή αραιώματα αστρικής σκόνης. Αντίθετα, εάν η τροχιά των αστέρων ήταν κυκλική θα σχηματίζονταν απλώς ένας αραιός δίσκος σκόνης γύρω από το σύστημα.
Οι ερευνητές εξέτασαν προσεκτικά τις παρατηρήσεις που πραγματοποιούνταν επί 16 χρόνια από το Παρατηρητήριο Keck στη Χαβάη στοχεύοντας το σύστημα WR140. Αξίζει να σημειωθεί πως με επίγειο τηλεσκόπιο ήταν εφικτή η παρατήρηση μόνο 2 δακτυλίων ενώ, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb απαθανάτισε τουλάχιστον 17. Τελικά, οι ερευνητές διαπίστωσαν πως οι δακτύλιοι σκόνης επιταχυνόταν καθώς εξαπλώνονταν στο διάστημα. Το φαινόμενο αυτό υποστηρίζουν πως προκαλείται από το εξαιρετικά λαμπρό αστρικό φως, 1 εκατομμύριο φορές ισχυρότερο από του Ήλιου, που παράγεται από το σύστημα. Εξάλλου, τα φωτόνια εκτός από ενέργεια έχουν και ορμή, η οποία μεταφέρεται στην ύλη. Έτσι, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα πως το φως δίνει περαιτέρω ώθηση στη σκόνη. Εάν ισχύει κάτι τέτοιο, πρόκειται για την πρώτη έρευνα που αποκαλύπτει πως το φως των άστρων μετακινεί την ορατή ύλη σε ένα άλλο αστρικό σύστημα.
Οι σχετικές έρευνες που αφορούν το σύστημα WR140 δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Nature και Nature Astronomy στις 12 Οκτωβρίου 2022.
