Звёзды как фабрики пыли: Телескоп 'Уэбб' увидел, как создаётся углерод для новых миров

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Знаете, что самое удивительное в космосе? Это не только его бескрайность, но и то, как обыденные, казалось бы, вещи играют ключевую роль в самых грандиозных процессах. Взять, к примеру, углерод — элемент, необходимый для жизни, как мы её знаем. Но как он распространяется по Вселенной? Именно этот вопрос волновал астрономов годами, и, честно говоря, они сделали немало открытий.

Звёздный танец и пылевые фонтаны

Представьте себе пару массивных звёзд, кружащихся в тесном танце. Нет, это не замедленная съёмка романтической сцены из фильма, а реальная картина системы Вольфа-Райе 140. Эти звёзды не просто грациозно двигаются — они создают настоящие пылевые фонтаны, полные углерода. Когда они сближаются, их звёздные ветры сталкиваются, подобно двум ураганам, встретившимся в небе. Результат? Вещество сжимается, и, вуаля, образуется богатая углеродом пыль. Выглядит это как фейерверк, но в замедленной съёмке, причём происходит не на Земле, а на огромном расстоянии от нас.

Иллюстрация
Иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: iopscience.iop.org

Но самое интересное, что это не единичный выброс пыли. Новые наблюдения «Джеймса Уэбба» показали целых 17 таких пылевых оболочек, расширяющихся в пространство с завидной регулярностью. Знаете, что самое поразительное? Они летят от звёзд со скоростью, близкой к 1% скорости света. То есть, почти со скоростью пули, только не в земной атмосфере, а в вакууме космоса.

Космические часы и пыль, как нитка жемчуга

Каждые восемь лет эти звёзды, как по расписанию, генерируют пыль на протяжении нескольких месяцев, словно космические часы, отмеряющие свои собственные ритмы. Это всё похоже на нитку жемчуга, где каждая «жемчужина» — это пылевая оболочка, расширяющаяся в пространстве. Интересно, как далеко они могут распространиться?

Ложное наложение красного, зеленого, синего и оранжево-синего цветов. Вычитание функции распределения точек (PSF) из изображения Цикла 1 (слева), изображения Цикла 2 (в середине) и сравнительное изображение Цикла 1 (оранжевый) и Цикла 2 (синий) на 7,7 мкм (раздел 3.2, здесь и далее см. ориг. исследование). Выравнивание двух циклов относительно друг друга выделено фоновыми звездами на правой панели (наложение циклов); их белый цвет указывает на то, что оранжевое изображение Цикла 1 хорошо выровнено с синим изображением Цикла 2 (раздел 3.3). В приложении приведены GIF-файлы, которые мигают между двумя циклами, иллюстрируя движение оболочек.
Ложное наложение красного, зеленого, синего и оранжево-синего цветов. Вычитание функции распределения точек (PSF) из изображения Цикла 1 (слева), изображения Цикла 2 (в середине) и сравнительное изображение Цикла 1 (оранжевый) и Цикла 2 (синий) на 7,7 мкм (раздел 3.2, здесь и далее см. ориг. исследование). Выравнивание двух циклов относительно друг друга выделено фоновыми звездами на правой панели (наложение циклов); их белый цвет указывает на то, что оранжевое изображение Цикла 1 хорошо выровнено с синим изображением Цикла 2 (раздел 3.3). В приложении приведены GIF-файлы, которые мигают между двумя циклами, иллюстрируя движение оболочек.
Автор: Emma P. Lieb et al 2025 ApJL 979 L3 Источник: iopscience.iop.org

Телескоп зафиксировал оболочки, просуществовавшие более 130 лет, и, как предполагают исследователи, таких оболочек может быть десятки тысяч в течение сотен тысяч лет. Это всё похоже на своеобразный галактический «принтер», печатающий пыль в промышленных масштабах.

Зачем нам нужна эта пыль?

А вот теперь самое интересное. Пыль, богатая углеродом, — не просто космическая «грязь». Это строительный материал для новых звёзд и планет. Она словно семена, которые разносятся по галактике, давая начало новым мирам. В этой пыли прячутся ключи к пониманию процессов формирования планет, включая, возможно, и нашу Землю.

Вычитание PSF. До (вверху) и после (внизу) вычитания PSF изображений Цикла 1 на 7,7, 15 и 21 мкм. Изменяющийся поток дифракционных шипов в зависимости от радиуса на изображении 7,7 мкм потребовал сложного масштабирования модели PSF, что привело к появлению некоторых областей пересубтракции.
Вычитание PSF. До (вверху) и после (внизу) вычитания PSF изображений Цикла 1 на 7,7, 15 и 21 мкм. Изменяющийся поток дифракционных шипов в зависимости от радиуса на изображении 7,7 мкм потребовал сложного масштабирования модели PSF, что привело к появлению некоторых областей пересубтракции.
Автор: Emma P. Lieb et al 2025 ApJL 979 L3 Источник: iopscience.iop.org

«Уэбб», кстати, позволил нам рассмотреть эти оболочки в деталях, как будто мы смотрим на карту с высоты птичьего полёта. И оказалось, что пыль распределена неравномерно. Часть её «сбивается» в аморфные облака, размером с нашу Солнечную систему, а другая часть — летает свободными частицами, мельчайшими, как пылинки, в сто раз меньше толщины человеческого волоса. Но, несмотря на такое разнообразие, вся эта пыль, как бы странно ни звучало, движется с одной и той же скоростью.

Конец истории или начало новой?

Что ждёт эту звёздную систему в будущем? Звезда Вольфа-Райе, которая является «двигателем» этого пылевого производства, близится к концу своей жизни. Она либо взорвётся сверхновой, разметав пылевые оболочки, либо, что предпочтительнее для науки, коллапсирует в чёрную дыру, оставив пылевое наследие нетронутым.

Радиальные профили потоков. Медиана из 10 радиальных профилей потока для циклов 1 и 2 на 7,7, 15 и 21 мкм через основные пылевые структуры: C1, E и C0 слева направо (раздел 4). Серые вертикальные линии обозначают интервалы в 2,67 (4380 au на нашем предполагаемом расстоянии 1,64 кпк), что является медианным расстоянием между пиками плотности потока в C1 (R. M. Lau et al. 2022).
Радиальные профили потоков. Медиана из 10 радиальных профилей потока для циклов 1 и 2 на 7,7, 15 и 21 мкм через основные пылевые структуры: C1, E и C0 слева направо (раздел 4). Серые вертикальные линии обозначают интервалы в 2,67 (4380 au на нашем предполагаемом расстоянии 1,64 кпк), что является медианным расстоянием между пиками плотности потока в C1 (R. M. Lau et al. 2022).
Автор: Emma P. Lieb et al 2025 ApJL 979 L3 Источник: iopscience.iop.org

Астрономы, честно говоря, болеют за второй вариант. Почему? Потому что эта пыль — это, как уже говорилось выше, строительный материал для будущих миров, и её сохранение может помочь нам понять, откуда берётся вся пыль во Вселенной.

И вот, что мы имеем. Двойная звёздная система, выступающая в роли космического завода по производству пыли, богатой углеродом. Эта пыль разлетается по галактике, участвуя в формировании новых планет. Телескоп «Уэбб», словно лупа, позволяет нам заглянуть в этот процесс и увидеть нечто, что раньше оставалось скрытым. И всё это происходит прямо у нас «под носом», в нашей галактике Млечный Путь. Разве это не удивительно?

1 комментарий

h
«со скоростью, близкой к 1% скорости света»
1% от скорости света (~300.000 км/c) будет 3000 км/c.
«То есть, почти со скоростью пули», около 1 км/с, то есть скорость пули меньше в 3000 раз.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Инженерный курьез Philips N2205: магнитофон, который умел пищать на владельца

Летом 1970 года с заводского конвейера сошел портативный кассетный магнитофон Philips N2205 с серийным номером 57001, в схему которого конструкторы внедрили автоматическую систему остановки...

Парада ответил на критику в «Спартаке»: ошибки есть, но после гола «Локомотиву» его рано списывать

Виктор Парада уже успел почувствовать, насколько высокие требования предъявляют к футболистам московского «Спартака». Защитник, перешедший летом из испанского «Алавеса», столкнулся с критикой...

Лодка слушается с берега: как Никола Тесла показал радиоуправление в 1898 году

Весной 1898 года посетители электрической выставки в нью-йоркском Madison Square Garden останавливались у небольшого бассейна. По воде ходила тяжёлая металлическая лодка длиной около четырех...

В каком составе «Спартак» выйдет на игру против «Акрона» 8 ноября

После разгромной победы над «Локомотивом» со счетом 4:0 у «Спартака» появилась возможность закрепить удачный результат в следующем туре РПЛ. 8 ноября красно-белые примут на «Лукойл Арене»...

Обзор беспроводного комплекта Smartbuy F11: клавиатура, мышь и наушники в едином стиле

Комплект Smartbuy F11. Состоит из 3 предметов: клавиатура, мышь и наушники-гарнитура. Клавиатура тут полноразмерная на 104 кнопки. Мышка и гарнитура беспроводные

✦ ИИ  OnePlus Ace 7 и Ace 7 Pro: игровые смартфоны с вентилятором, обходной зарядкой и батареей 9000 мАч: стоит ли брать?

29 октября OnePlus представила в Китае игровые смартфоны OnePlus Ace 7 и Ace 7 Pro. Обе модели получили вентилятор внутри корпуса, аккумулятор на 9000 мАч и экран с частотой до 185 Гц, а...