Dvě vzácné hvězdy obíhající kolem sebe v divokém širokém tangu daly astronomům jedinečnou příležitost studovat jemné dopady světla na jejich zaprášené sukně.
Binární objekt nazvaný WR 140 je obklopen řadou propletených prachových slupek, které jsou pomalu vytlačovány do vesmíru, a to nejen binárními hvězdnými větry nabitých částic, ale i září záření samotných hvězd.
Vědci byli poprvé schopni přímo monitorovat tento radiační tlak pomocí infračervených pozorování z observatoře Keck ke sledování obřího oblaku, jak expandoval do vesmíru v průběhu 16 let.
To pomáhá vysvětlit, co vidíme v souboru poslední fotka Z vesmírného dalekohledu Jamese Webba (JWST), subjekt A druhý papírukazující planoucí binární systém uprostřed množství zářících prachových slupek.
„Je těžké vidět hvězdné světlo způsobující zrychlení, protože síla mizí se vzdáleností a jiné síly rychle přebírají řízení,“ Astronom Yinuo Han říká z University of Cambridge.
„Aby došlo ke zrychlení na úrovni, kde se stane měřitelným, materiál musí být přiměřeně blízko hvězdy nebo zdroj radiačního tlaku musí být velmi silný. WR 140 je dvojhvězda, jejíž zuřivé radiační pole nabíjí tyto efekty, což staví naše vysoké -data o rozlišení na dosah.“.
WR 140 se nachází asi 5 600 světelných let daleko v souhvězdí Labutě a je mezi raritami vzácný. Je to to, co je známé jako srážková větrná dvojhvězda, která se skládá z extrémně vzácné Wolf-Rayetovy hvězdy a obří modré hvězdy typu O – dalšího vzácného objektu.
jako máme my vysvětleno dříve, The Wolf Wright hvězdy jsou příliš horké, příliš zářivé, příliš staré a zářící na konci svého věku hlavní sekvence. Jsou velmi ochuzeny o vodík, bohaté na dusík nebo uhlík a ztrácejí hmotu velmi vysokou rychlostí. Tato ztracená hmota má také vysoký obsah uhlíku, který absorbuje záření z hvězd a znovu je posílá jako infračervené světlo.
Na druhé straně hvězdy typu O patří mezi nejhmotnější známé hvězdy a jsou také extrémně jasné a horké; Protože jsou tak obrovské, jejich životnost je neuvěřitelně krátká a po několika milionech let zmizí.
Obě hvězdy ve WR 140 jsou rychlé hvězdný vítr, exploduje ve vesmíru rychlostí asi 3 000 kilometrů (1 864 mil) za sekundu. Oba ztrácejí hmotu velmi rozzlobeným tempem. To je ve skutečnosti docela normální, ale hvězdy rotují kolem sebe v eliptickém nebo eliptickém tvaru, což znamená, že se neotáčejí rovnoměrně. Přitahují se k sobě do těsné blízkosti (periastron) a poté se opět rozcházejí na velkou vzdálenost (apastron).
V oceánské oblasti se její silné hvězdné větry srazí, což způsobí otřesy a obří obláček prachu, který expanduje ven a vytváří prachový obal. Hvězdy se kolem sebe otočí jednou za 7,94 roku, což znamená, že každá nová skořápka vzniká 7,94 roku po té poslední. Tato předvídatelnost znamená, že věci jako WR 140 jsou skvělé pro studium produkce prachu a zrychlení.
Ale možná jste si všimli, že skořápky mají zvláštní tvar, přičemž jedna strana se rozšiřuje, což má za následek to, co bylo popsáno jako „límec„Obr. To představuje výzvu k interpretaci pouze prostřednictvím hvězdných větrů.“
„Při absenci vnějších sil se každá spirála prachu musí rozpínat konstantní rychlostí,“ říká Han.
„Zpočátku jsme byli zmateni, protože jsme nedokázali přizpůsobit náš model pozorování, až jsme si nakonec uvědomili, že vidíme něco nového. Data neseděla, protože expanzní rychlost nebyla konstantní, zrychlovala se. Zachytili jsme je to poprvé před kamerou.“
Ale je tu další vysvětlení: radiační tlak. Elektromagnetické záření – světlo – vyvíjí velmi malý tlak na cokoli, co dopadne, díky přenosu hybnosti z fotonu na povrch. Fotony jsou tak malé a nehmotné, že to neovlivní váš každodenní život, ale hvězdy vydávají hodně silného záření. Bez filtrace a ve vakuu vesmíru může skutečně tlačit hmotu. Toto je princip technologie lehké plachty.
Když tým začlenil radiační tlak do svých modelů WR 140, byli schopni reprodukovat podivný tvar projektilů bobtnajících kolem dua.
„V jistém smyslu jsme vždy věděli, že to musí být příčina odlivu, ale nikdy by mě nenapadlo, že budeme moci vidět fyziku takto fungovat,“ Astrofyzik Peter Tuthill říká: Z University of Sydney, Austrálie.
„Když se teď podívám na data, vidím oblak WR140 valící se jako obří plachta z prachu. Když zachytí foton větru proudícího z hvězdy, jako když jachta chytne bouři, udělá náhlý skok vpřed.“ „
Vesmír je opravdu plný zázraků.
Výzkum týmu byl zveřejněn v temperamentní povahaa druhý článek o poznámkách JWST ve formátu přírodní astronomie.
