Kosmiczny odcisk palca, Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba

Bonn, 12 października 2022

• Nowe zdjęcie, jedno z #meczety # sieć # teleskop kosmiczny Przechwycony obraz przedstawia niezwykłą scenę kosmiczną: co najmniej 17 koncentrycznych pierścieni pyłu emanujących z pary gwiazd. Ten duet gwiazd znajduje się w odległości około 5000 . # O Panie Manal #Ziemia Znany jest jako Wolf Rayet 140. W skład zespołu badawczego kierowanego przez amerykańskiego astronoma Ryana Lau wchodzi również Gerd Weigt z #powyższe #deska #instytut dla #radiologia w Bonn.

Nowe zdjęcie z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) ujawnia fascynujący kosmiczny spektakl: co najmniej 17 koncentrycznych pierścieni pyłu emanujących z pary gwiazd. Położony nieco ponad 5000 lat świetlnych od nas, w gwiazdozbiorze Łabędzia (Łabędź), ten układ gwiezdny znany jest jako Wolf Rayet 140 (WR 140). Pierścienie powstały w najbliższej odległości między dwiema gwiazdami na ich orbicie w wyniku zderzenia wiatrów gwiazdowych (strumieni gazu, które wyrzucają je w przestrzeń kosmiczną). Doprowadziło to do sprężania gazu i powstawania pyłu. Orbity gwiazd łączą je mniej więcej co 8 lat; Podobnie jak słoje pnia drzew, słoje pyłu wskazują na upływ czasu.

„Obserwujemy ponad sto lat produkcji pyłu w tym systemie” – mówi Ryan Lau, astronom z NOIRLAB Narodowej Fundacji Nauki i główny autor nowego badania na temat tego systemu, opublikowanego dzisiaj w czasopiśmie. #Natura #astronomia został opublikowany. „Obraz pokazuje również, jak czuły jest JWST. Wcześniej mogliśmy zobaczyć tylko dwa pierścienie pyłu za pomocą teleskopów naziemnych. Teraz widzimy co najmniej 17 z nich.

Oprócz ogólnej czułości Teleskopu Jamesa Webba, jego instrument Medium Infrared Instrument (MIRI) jest wyjątkowo przystosowany do badania pierścieni pyłowych, które Lau i współpracownicy nazywają muszlami, ponieważ w rzeczywistości są one grubsze i szersze niż na zdjęciu. . Instrumenty teleskopu naukowego wykrywają światło podczerwone, zakres długości fal niewidoczny dla ludzkiego oka.

MIRI, wcześniej opracowany przez Jet Propulsion Laboratory (JPL) dla #NASA Wykrywa najdłuższe fale podczerwone, co oznacza, że ​​często widzi chłodniejsze obiekty w porównaniu do innych instrumentów JWST, w tym pierścieni pyłowych. Spektrometr MIRI ujawnił również skład pyłu, który składa się głównie z materii wyrzuconej z rodzaju gwiazdy znanej jako Gwiazda Wolfa Rayeta.

Gwiazda Wolfa-Rayeta narodziła się z masą ponad 25 razy większą od masy naszego Słońca i zbliża się do końca swojego życia. Gwiazda Wolfa Wrighta generuje silne wiatry, które wyrzucają w kosmos ogromne ilości gazu. Gwiazda Wolfa Rayeta w tej konkretnej parze mogła już stracić w tym procesie ponad połowę swojej pierwotnej masy.

Zamiana gazu w pył jest trochę jak wirowanie #mąka w #chleb Konwersja: Wymagane są określone warunki i komponenty. Najpowszechniejszy pierwiastek w gwiazdach, wodór, nie może sam tworzyć pyłu. Jednak ponieważ gwiazdy Wolfa-Rayeta emitują dużo masy, wyrzucają również bardziej złożone pierwiastki, które zwykle znajdują się w głębi gwiazdy, w tym węgiel. Ciężkie pierwiastki chłodzą się na wietrze, gdy podróżują w kosmos i ulegają kompresji, gdy spotykają się wiatry z obu gwiazd.

Niektóre inne układy Wolfa Rayeta również tworzą pył, ale żaden nie jest znany z formowania pierścieni takich jak WR 140. Unikalny wzór pierścieni występuje, ponieważ orbita gwiazdy Wolfa Rayeta w układzie podwójnym jest prostokątna, a nie kołowa. Dopiero gdy gwiazdy zbliżą się wystarczająco blisko siebie — mniej więcej w tej samej odległości między Ziemią a Słońcem — i zderzają się ich wiatry gwiazdowe, gaz jest wystarczająco sprężony, by utworzyć pył.

Lau i jego koledzy postawili hipotezę, że wiatry WR 140 oczyściły również okolicę z gruzu, w który inaczej by się rozbiły. Być może dlatego pierścienie wyglądają tak, jak są i nie są poplamione ani rozproszone. Prawdopodobnie będzie więcej odcinków tak słabych i rozproszonych, że nie można ich nawet zobaczyć w danych JWST.

„WR 140 to fantastyczne laboratorium astrofizyczne do badania zderzeń wiatrów, formowania i przetrwania pyłu we wrogim środowisku promieniowania wokół tych gorących, masywnych gwiazd” – mówi Gerd Weigt z Instytutu Radioastronomii Maxa Plancka w Bonn. „Obserwacje w różnych fazach orbitalnych pozwalają nam zbadać, w jaki sposób produkcja pyłu zależy od odległości między dwiema gorącymi gwiazdami, ponieważ orbita jest dobrze znana. Odkrycie odległych powłok produkujących pył ponad 100 lat temu pokazuje, że pył uformowany przez WR 140 może przetrwać przez długi czas.”

Nowe badanie, wykorzystujące dane ze spektrometru MIRI o średniej rozdzielczości, dostarcza najlepszych dowodów na to, że gwiazdy Wolfa-Rayeta wytwarzają cząstki pyłu bogate w węgiel. Zachowanie powłok pyłowych wskazuje, że pył ten może żyć w nieprzyjaznym środowisku międzygwiazdowym i stanowić materiał dla przyszłych gwiazd i planet.

„Chociaż gwiazdy Wolfa-Rayeta są rzadkie w naszej galaktyce, ponieważ są tak krótkotrwałe w porównaniu z innymi gwiazdami, prawdopodobnie wytworzyły dużo pyłu w ciągu historii galaktyki przed wybuchem i #czarny # dziury mówi Patrick Morris, astrofizyk z California Institute of Technology w Pasadenie w Kalifornii i współautor nowego badania. „Myślę, że dzięki JWST dowiemy się wiele o tym, jak te gwiazdy tworzą materię międzygwiazdową i stymulują powstawanie nowych gwiazd w galaktykach”.

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) jest jednym z wiodących obserwatoriów kosmicznych na świecie. JWST rozwiąże tajemnice naszego Układu Słonecznego, przeszuka odległe światy wokół innych gwiazd oraz zbada tajemniczą strukturę i pochodzenie wszechświata oraz nasze w nim miejsce. JWST to międzynarodowy program prowadzony przez NASA i jej partnerów, Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) i Kanadyjską Agencję Kosmiczną (CSA).

Instrument średniej podczerwieni (MIRI) został opracowany w ramach partnerstwa 50-50 między NASA a Europejską Agencją Kosmiczną (ESA). JPL kierował amerykańskimi działaniami w zakresie budowy MIRI, a międzynarodowe konsorcjum europejskich instytutów astronomicznych zapewniło udział Europejskiej Agencji Kosmicznej. George Rickey z University of Arizona jest liderem amerykańskiego zespołu naukowego MIRI. Gillian Wright z brytyjskiego Centrum Technologii Astronomicznych jest europejskim liderem projektu MIRI. Alistair Glass z ATC w Wielkiej Brytanii jest naukowcem zajmującym się instrumentami MIRI, a Michael Ressler jest amerykańskim naukowcem zajmującym się projektami w JPL. Na czele europejskiego konsorcjum stoi Laszlo Tamas z ATC w Wielkiej Brytanii. JPL kierował rozwojem kriogenicznego chłodziwa MIRI i zarządzał nim we współpracy z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland oraz Northrop Grumman w Redondo Beach w Kalifornii.

Autorami publikacji są Ryan M Lau, Matthew Hankins, Yinuo Han, Ioannis Argyriou, Michael F Corcoran, Jan J Eldridge, Izumi Endo, Ori D Fox, Macarena Garcia Marin, Theodore R Gull, Olivia C Jones, Kenji Hamaguchi, Astrid Lamberts, David R Low, Thomas Madura, Sergei V Marchenko, Hideo Matsuhara, Anthony F. J. Moffat, Mark R. Morris, Patrick W. Morris, Takashi Onaka, Michael E. Ressler, Noel D. Richardson, Christopher MB Russell, Joel Sanchez- Bermudez, Nathan Smith, Anthony Solin, Ian R.; Stevens, Peter Tuthill, Gerd Weigt, Peridore M Williams i Ryodai Yamaguchi, w tym członek MPIFR Gerd Weigt.