«Джеймс Вебб» дослідив, як зорі формують оболонки з необхідного для життя вуглецю

За допомогою космічного телескопа «Джеймс Вебб» науковці встановили, як зорі формують довкола себе багаті на вуглець пилові оболонки, що необхідні для формування планет і життя на них. Вони також дізналися, що цей процес є циклічним: зоряні вітри генерують новий пил протягом кількох місяців кожного орбітального циклу. Ці результати дозволяють краще розуміти механізми поширення хімічних елементів у Всесвіті. Статтю опублікували в журналі The Astrophysical Journal Letters.

Вуглецеві оболонки зір під час першого (зліва) і другого (посередині) орбітальних циклів, а також їх накладення (справа). Lieb et al. / The Astrophysical Journal Letters, 2025

Як досліджували вуглецеву оболонку зір?

За допомогою «Джеймса Вебба» астрономи дослідили унікальну зоряну систему Вольфа — Райє 140, яка розташована на відстані 5000 світлових років від Землі та складається з двох масивних зірок. Одна із зір є зорею типу Вольфа — Райє, які мають високу температуру та інтенсивний зоряний вітер, а інша — дещо холодніша, але теж дуже масивна.

Ці зорі обертаються на витягнутій орбіті та максимально зближуються кожні вісім років. Як встановили дослідники, в цей період їхні вітри викидають в навколишній простір зоряний пил зі швидкістю 2600 кілометрів на секунду, тобто майже один відсоток від швидкості світла. Цей процес створює пилові оболонки, які багаті на вуглець, — у цій системі знайшли аж 17 таких оболонок. Зображення телескопа показують, що сформовані в останні 130 років пилові оболонки все ще добре збереглися, тоді як старіші структури розсіялися.

Детальний аналіз даних виявив, що розподіл пилу в оболонках є нерівномірним: деякі частини пилу утворюють аморфні хмари, розміри яких порівнянні із Сонячною системою, тоді як інші — вільно плавають у просторі. Попри це пил залишається однорідним за хімічним складом і багатим на вуглець. Результати дослідження не тільки розширюють наше розуміння фізичних процесів у системах Вольфа — Райє, але й відкривають нові перспективи для вивчення хімічної еволюції Всесвіту та поширення в ньому необхідних для життя елементів.

• Попередні дослідження показали, що вуглець на Землі міг з’явитися з-за меж Чумацького Шляху, куди він потрапляє після вибуху наднових зір.