Космический хаос: Телескоп Джеймса Уэбба раскрыл тайну пылевых спиралей системы Апеп
В новом изображении, полученном космическим телескопом NASA «Джеймс Уэбб» (JWST), запечатлена сложная структура закручивающихся пылевых спиралей, окутывающих мощную тройную звездную систему. Эта система, носящая имя Апеп в честь египетского бога хаоса, полностью оправдывает свое название, демонстрируя космический хаос во всей его красе.
Особую драматичность изображению придает наблюдение в среднем инфракрасном диапазоне, которое превращает Апеп в подобие гигантского космического зародыша. Две из трех звезд системы относятся к крайне редкому типу Вольфа-Райе — это массивные и невероятно горячие светила, существующие на грани нестабильности. Мощные звездные ветры, представляющие собой не привычный нам воздух, а потоки заряженных частиц, срывают с них гигантские объемы вещества, обнажая богатые гелием, азотом и углеродом недра. В галактике Млечный Путь, содержащей более 100 миллиардов звезд, известно лишь около 1000 таких объектов.
Сброшенное вещество формирует туманность, а в двойных системах гравитационное взаимодействие между звездами придает этой туманности причудливую форму. Однако Апеп уникален: на сегодняшний день это единственная известная система, где две звезды Вольфа-Райе обращаются друг вокруг друга по 190-летней орбите. При сближении их звездные ветры сталкиваются, порождая плотную, богатую углеродом пыль, которая с каждым таким 25-летним циклом формирует новую спираль. Затем эти спирали начинают медленно расширяться в окружающее пространство.
«Это единственная в своем роде система с невероятно редким орбитальным периодом, — отметил Райан Уайт, аспирант Университета Маккуори в Сиднее. — Следующий по длительности орбитальный период для пылевой двойной системы Вольфа-Райе составляет около 30 лет. У большинства же он составляет от двух до десяти».
Когда в 2018 году Апеп был открыт в оптическом диапазоне Очень большим телескопом (VLT) Европейской Южной обсерватории в Чили, была видна лишь самая яркая, внутренняя спираль, однако астрономы подозревали о существовании и других. Теперь прибор MIRI (Mid-Infrared Instrument) на телескопе Уэбб сумел их запечатлеть. Эти спирали, вложенные друг в друга, словно годичные кольца дерева, представляют собой следы четырех последних сближений звезд за последние примерно 700 лет. Самая внешняя спираль является наиболее тусклой и находится на пределе видимости для JWST.
«Наблюдения Уэбба подобны входу в темную комнату и включению света — все сразу стало видно, — говорит Инуо Хан из Калифорнийского технологического института. — Пыль на изображении Уэбба повсюду, и телескоп показывает, что большая ее часть была сброшена в повторяющихся, предсказуемых структурах».
Исследование Уайта, объединившее данные JWST с восемью годами наблюдений VLT, позволило уточнить орбиты звезд в Апепе и проследить расширение самой внутренней пылевой оболочки.
Что еще более удивительно, анализ изображений выдал присутствие третьей звезды, еще более массивной, чем две звезды Вольфа-Райе. На снимках как VLT, так и JWST, тройная система выглядит как одна яркая точка из-за огромного расстояния до Земли (около 8000 световых лет), однако ее гравитационное влияние очевидно. В то время как звезды Вольфа-Райе имеют массу от 10 до 20 солнечных, их тройной компаньон — это сверхгигант массой от 40 до 50 масс Солнца. Его присутствие выдает обширная полость, которую его собственный звездный ветер выдувает в расширяющихся пылевых спиралях, создавая форму воронки, особенно хорошо заметную между положениями «10 и 2 часов» на изображении JWST.
Судьба этой хаотической системы предрешена и будет поистине катастрофической. Все три звезды обречены завершить свою жизнь во вспышках сверхновых. Две звезды Вольфа-Райе могут взорваться как гамма-всплески — самые энергетически мощные события во Вселенной, — оставив после себя черные дыры звездных масс. Когда же придет черед более массивного сверхгиганта, он вспыхнет как сверхновая, и на его месте родится нейтронная звезда. В результате, если гравитационные связи системы сохранятся, может возникнуть уникальная компактная система, где черные дыры будут вращаться вокруг нейтронной звезды — последнее наследие космического хаоса, имя которому Апеп.
В нашем Telegram‑канале, вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
Поделитесь:
