Wolf-Rayet 140’taki iki yıldız, NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’ndan alınan bu görüntüde görüldüğü gibi, her sekiz yılda bir halka gibi görünen toz kabukları üretiyor. Her halka, yıldızlar birbirine yaklaştığında ve yıldız rüzgarları çarpışarak gazı sıkıştırıp toz oluşturduğunda yaratıldı. Kredi: NASA, ESA, CSA, STScI, JPL-Caltech
Yeni bir Webb görüntüsü, ender bir yıldız türü tarafından yaratılan en az 17 toz halkasını ve göksel bir dansa kilitlenmiş yoldaşını gösteriyor.
NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’ndan alınan yeni bir görüntüde olağanüstü bir kozmik manzara ortaya çıkıyor. Bir çift yıldızdan gizemli bir şekilde yayılan en az 17 eş merkezli toz halkası görülüyor. Toplu olarak Wolf-Rayet 140 olarak bilinen ikili, Dünya’dan sadece 5.000 ışıkyılı uzaklıkta bulunuyor.
Wolf-Rayet (genellikle WR veya WR olarak kısaltılır) yıldızları, çok büyük (Güneşimizin kütlesinin 40 katından fazla), aşırı sıcak (20.000 K ile 210.000 K arası) ve olağanüstü parlak olan olağandışı yıldızlardır. Wolf-Rayet yıldızları 1867’de CJ Wolf ve G. Rayet tarafından keşfedildi. Bu yıldızlar sürekli olarak dış atmosferlerini kabarcık benzeri parçacık ve gaz kabukları halinde fırlatarak güçlü bir yıldız rüzgarı yaratırlar. Bu yıldızların yaklaşık 500’ü şimdiye kadar kataloglanmıştır.[{” attribute=””>Milky Way.
Each ring was formed when the stellar winds (streams of gas they blow into space) from the two stars collided as they approached one another, compressing the gas and generating dust. About every eight years, the stars’ orbits bring them together; the dust loops mark the passage of time, much like the growth rings on a tree trunk.
“We’re looking at over a century of dust production from this system,” said Ryan Lau. “The image also illustrates just how sensitive this telescope is. Before, we were only able to see two dust rings, using ground-based telescopes. Now we see at least 17 of them.” Lau is an astronomer at NSF’s NOIRLab and lead author of a new study about the system, published on October 12 in the journal Nature Astronomy.
In addition to Webb’s overall sensitivity, its Mid-Infrared Instrument (MIRI) is uniquely qualified to study the dust rings – or what Lau and his colleagues call shells, because they are thicker and wider than they appear in the image. Webb’s science instruments detect infrared light, a range of wavelengths invisible to the human eye. MIRI detects the longest infrared wavelengths, which means it can often see cooler objects – including the dust rings – than Webb’s other instruments can. MIRI’s spectrometer also revealed the composition of the dust, formed mostly from material ejected by a type of star known as a Wolf-Rayet star.
Wolf-Rayet 140’taki iki yıldız, yörüngeleri onları her bir araya getirdiğinde halkalar veya toz kabukları üretir. Bu videoda gösterilen yörüngelerinin görselleştirilmesi, etkileşimlerinin gözlemlenen parmak izi benzeri deseni nasıl ürettiğini göstermeye yardımcı olur. NASAWebb uzay teleskobu. Kredi: NASA, ESA, CSA, STScI, JPL-Caltech
MIRI, NASA ve ESA (Avrupa Uzay Ajansı) arasındaki %50-50 ortaklıkla geliştirildi. Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA’nın çabalarına öncülük etti ve Avrupa astronomi enstitülerinden oluşan çok uluslu bir konsorsiyum ESA’ya katkıda bulundu.
Wolf-Rayet yıldızı, Güneşimizden en az 25 kat daha fazla kütleyle doğan, ömrünün sonuna yaklaşan, büyük olasılıkla çökeceği ve bir yıldız oluşturacağı O-tipi bir yıldızdır. Kara delik. Gençliğinde olduğundan daha sıcak yanan bir Wolf-Rayet yıldızı, büyük miktarda gazı uzaya iten güçlü rüzgarlar üretir. Bu çiftteki Wolf-Rayet yıldızı, bu süreç yoluyla orijinal kütlesinin yarısından fazlasını atmış olabilir.
Rüzgarda Toz Oluşturmak
Gazı toza dönüştürmek biraz unu ekmeğe dönüştürmek gibidir: Belirli koşullar ve malzemeler gerektirir. Yıldızlarda bulunan en yaygın element olan hidrojen, kendi başına toz oluşturamaz. Ancak Wolf-Rayet yıldızları çok fazla kütle yaydıkları için, bir yıldızın iç kısmında tipik olarak bulunan, karbon da dahil olmak üzere daha karmaşık elementleri de fırlatırlar. Rüzgardaki ağır elementler uzaya giderken soğur ve daha sonra iki elin hamur yoğurması gibi iki yıldızdan gelen rüzgarların buluştuğu yerde sıkıştırılır.
Diğer bazı Wolf-Rayet sistemleri toz oluşturur, ancak hiçbirinin Wolf-Rayet 140’ın yaptığı gibi halkalar ürettiği bilinmemektedir. Benzersiz halka deseni, WR 140’taki Wolf-Rayet yıldızının yörüngesinin dairesel değil, uzun olması nedeniyle oluşur. Sadece yıldızlar birbirine yaklaştığında – Dünya ile Güneş arasında yaklaşık aynı mesafede – ve rüzgarları çarpıştığında gaz, toz oluşturmak için yeterli basınç altında olur. Dairesel yörüngelerle Wolf-Rayet ikili dosyaları sürekli olarak toz üretebilir.
Bu grafik, Wolf-Rayet 140 olarak bilinen sistemdeki iki yıldızla karşılaştırıldığında, Güneş’in sol üstteki göreli boyutunu göstermektedir. O-tipi yıldız, Güneş’in kütlesinin kabaca 30 katı iken, yoldaşı yaklaşık 10 katıdır. Güneş’in kütlesi.
Kredi: NASA/JPL-Caltech
Lau ve yardımcı yazarları, WR 140’ın rüzgarlarının aynı zamanda çevredeki alanı, aksi takdirde çarpışabilecekleri artık maddelerden temizlediğini düşünüyorlar, bu yüzden halkaların bulaşma veya dağılma yerine bu kadar bozulmamış kalmasının nedeni bu olabilir. Webb bile onları verilerde göremeyecek kadar silik ve dağınık hale gelen daha da fazla halka olabilir.
Wolf-Rayet yıldızları Güneşimizle karşılaştırıldığında egzotik görünebilir, ancak yıldız ve gezegen oluşumunda rol oynamış olabilirler. Bir Wolf-Rayet yıldızı bir alanı temizlediğinde, süpürülen malzeme kenarlarda birikebilir ve yeni yıldızların oluşması için yeterince yoğun hale gelebilir. Var bazı kanıtlar en Güneş oluştu böyle bir senaryoda.
MIRI’nin Orta Çözünürlüklü Spektroskopi modundan elde edilen verileri kullanan yeni çalışma, Wolf-Rayet yıldızlarının karbon bakımından zengin toz molekülleri ürettiğine dair en iyi kanıtı sağlıyor. Dahası, toz kabuklarının korunması, bu tozun yıldızlar arasındaki düşmanca ortamda hayatta kalabileceğini ve gelecekteki yıldızlar ve gezegenler için malzeme sağlamaya devam edebileceğini gösteriyor.
Buradaki sorun şu ki, gökbilimciler galaksimizde en az birkaç bin Wolf-Rayet yıldızı olması gerektiğini tahmin ederken, bugüne kadar sadece 600 kadar bulundu.
“Wolf-Rayet yıldızları, yıldızlar kadar kısa ömürlü oldukları için galaksimizde nadir olsalar da, galaksinin tarihi boyunca patlamadan ve/veya kara delikler oluşturmadan önce çok fazla toz üretmiş olmaları mümkündür. Kaliforniya, Pasadena’daki Caltech’te astrofizikçi ve yeni çalışmanın ortak yazarı Patrick Morris, dedi. “NASA’nın yeni uzay teleskopuyla, bu yıldızların yıldızlar arasındaki materyali nasıl şekillendirdiği ve galaksilerde yeni yıldız oluşumunu nasıl tetiklediği hakkında çok daha fazla şey öğreneceğimizi düşünüyorum.”
Misyon Hakkında Daha Fazla Bilgi
bu James Webb Uzay Teleskobu dünyanın önde gelen uzay bilimi gözlemevidir. Güneş sistemimizdeki astronomik gizemleri çözecek, diğer yıldızların yörüngesinde dönen uzak gezegenlere bakacak ve evrenimizin esrarengiz yapılarını ve kökenlerini araştıracak. JWST, ortakları ESA ve CSA (Kanada Uzay Ajansı) ile birlikte NASA tarafından yönetilen uluslararası bir programdır.
Arizona Üniversitesi’nden George Rieke, MIRI ABD bilim ekibi lideridir. İngiltere Astronomi Teknoloji Merkezi’nden Gillian Wright, MIRI Avrupa baş araştırmacısıdır. UK ATC’den Alistair Glasse, MIRI enstrüman bilimcisi ve Michael Ressler, JPL’de ABD proje bilimcisidir. İngiltere ATC ile Laszlo Tamas, Avrupa Konsorsiyumunu yönetmektedir. MIRI kriyocooler geliştirmesi, NASA’nın Greenbelt, Maryland’deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi ve Redondo Beach, California’daki Northrop Grumman ile işbirliği içinde JPL tarafından yönetildi ve yönetildi. Caltech, NASA için JPL’yi yönetiyor.