JWST robí neuveriteľné fotografie prachu poháňaného svetlom: ScienceAlert

Dve vzácne hviezdy obiehajúce okolo seba v divokom, širokom tangu dali astronómom jedinečnú príležitosť študovať jemné dopadanie svetla na ich zaprášené sukne.

Binárny objekt s názvom WR 140 je obklopený sériou prepletených škrupín prachu, ktoré sú pomaly vytláčané do vesmíru nielen binárnymi hviezdnymi vetrom nabitých častíc, ale aj žiarou žiarenia samotných hviezd.

Vedci boli prvýkrát schopní priamo monitorovať tento tlak žiarenia pomocou infračervených pozorovaní z observatória Keck na sledovanie obrovského oblaku, ktorý expandoval do vesmíru v priebehu 16 rokov.

To pomáha vysvetliť, čo vidíme v súbore posledná fotka Z vesmírneho teleskopu Jamesa Webba (JWST), subjekt A druhý papierzobrazujúci horiaci binárny systém uprostred množstva žiariacich prachových škrupín.

„Je ťažké vidieť, ako svetlo hviezd spôsobuje zrýchlenie, pretože sila mizne so vzdialenosťou a iné sily rýchlo preberajú moc,“ Hovorí astronóm Yinuo Han z University of Cambridge.

„Aby ste zažili zrýchlenie na úrovni, na ktorej sa stáva merateľným, materiál musí byť primerane blízko hviezdy alebo zdroj tlaku žiarenia musí byť veľmi silný. WR 140 je dvojhviezda, ktorej zúrivé radiačné pole nabíja tieto efekty, čo zvyšuje -dáta o rozlíšení na dosah.“

WR 140 v celej svojej infračervenej kráse. (NASA/JPL-Caltech)

WR 140 sa nachádza asi 5 600 svetelných rokov od nás v súhvezdí Labuť a je medzi raritami vzácny. Je to to, čo je známe ako zrážková veterná dvojhviezda, ktorá pozostáva z mimoriadne vzácnej Wolf-Rayetovej hviezdy a obrovskej modrej hviezdy typu O – ďalšieho vzácneho objektu.

ako máme my vysvetlené skôr, The Wolf Wright hviezdy sú príliš horúce, príliš žiarivé, príliš staré a žiaria na konci svojho veku hlavnej sekvencie. Sú veľmi ochudobnené o vodík, bohaté na dusík alebo uhlík a strácajú hmotu veľmi vysokou rýchlosťou. Táto stratená hmota má tiež vysoký obsah uhlíka, ktorý absorbuje žiarenie z hviezd a znova ho posiela ako infračervené svetlo.

READ  "Dilatácia času" - Naše vnímanie času sa spomalilo

Na druhej strane hviezdy typu O patria medzi najhmotnejšie známe hviezdy a sú tiež extrémne jasné a horúce; Keďže sú také obrovské, ich životnosť je neuveriteľne krátka a po niekoľkých miliónoch rokov zmiznú.

Obe hviezdy vo WR 140 sú rýchle hviezdny vietor, exploduje vo vesmíre rýchlosťou približne 3 000 kilometrov (1 864 míľ) za sekundu. Obaja strácajú hmotnosť veľmi nahnevanou rýchlosťou. To je v skutočnosti celkom normálne, ale hviezdy sa otáčajú okolo seba v elipsovitom alebo eliptickom tvare, čo znamená, že sa neotáčajú rovnomerne. Priťahujú sa k sebe do tesnej blízkosti (periastron) a potom sa opäť rozchádzajú na veľkú vzdialenosť (apastron).

Animácia binárnej dráhy wr 140
Animácia znázorňujúca, ako dvojica WR 140 produkuje prach v odkvape, akoby dvojicu pozoroval zhora. (NASA, ESA, Joseph Olmsted/STScI)

V oceánskej oblasti sa jeho silné hviezdne vetry zrazia, čo spôsobí otrasy a obrovský obláčik prachu, ktorý sa roztiahne smerom von a vytvorí prachový obal. Hviezdy sa okolo seba točia raz za 7,94 roka, čo znamená, že každá nová škrupina sa vytvorí 7,94 roka po tej poslednej. Táto predvídateľnosť znamená, že veci ako WR 140 sú skvelé na štúdium produkcie prachu a zrýchlenia.

Možno ste si však všimli, že škrupiny majú zvláštny tvar, pričom jedna strana sa rozširuje, čo vedie k tomu, čo bolo opísané ako „golier„Obr. Toto predstavuje výzvu na interpretáciu iba prostredníctvom hviezdnych vetrov.“

„Pri absencii vonkajších síl sa každá špirála prachu musí rozpínať konštantnou rýchlosťou,“ hovorí Han.

„Najskôr sme boli zmätení, pretože sme nedokázali prispôsobiť náš model pozorovaniam, až sme si nakoniec uvedomili, že vidíme niečo nové. Údaje nesedeli, pretože rýchlosť expanzie nebola konštantná, ale zrýchľovala sa. je to prvýkrát pred kamerou.“

Ale je tu aj iné vysvetlenie: radiačný tlak. Elektromagnetické žiarenie – svetlo – vyvíja veľmi malý tlak na čokoľvek, čo zasiahne, v dôsledku prenosu hybnosti z fotónu na povrch. Fotóny sú také malé a nehmotné, že to neovplyvní váš každodenný život, no hviezdy vyžarujú veľa silného žiarenia. Bez filtrácie a vo vesmírnom vákuu môže skutočne tlačiť hmotu. Toto je princíp technológia ľahkých plachiet.

READ  Príznaky choroby Covid-19: Tento príznak choroby Covid-19 je skorým príznakom infekcie

Keď tím začlenil radiačný tlak do svojich modelov WR 140, boli schopní reprodukovať zvláštny tvar projektilov, ktoré sa nafúkli okolo dua.

„V určitom zmysle sme vždy vedeli, že toto musí byť príčina odlivu, ale nikdy som ani nesníval, že budeme môcť vidieť fyziku fungovať takto,“ Astrofyzik Peter Tuthill hovorí: Z univerzity v Sydney v Austrálii.

„Keď sa teraz pozerám na dáta, vidím oblak WR140, ktorý sa valí ako obrovská plachta z prachu. Keď zachytí fotón vetra valiaci sa z hviezdy, ako keď jachta chytí búrku, urobí náhly skok vpred.“ „

Vesmír je naozaj plný zázrakov.

Výskum tímu bol publikovaný v r temperamentná povahaa druhý článok o poznámkach JWST vo formáte prírodná astronómia.

Pridaj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená.