Студент Йельского университета Донглин Ву возглавляет новое исследование, которое показывает, что некоторые из самых больших звезд во Вселенной выбрасывают мельчайшие частицы пыли. Первая большая статья Ву в научном журнале в качестве главного автора посвящена звездной пыли — крошечным твердым зернам, которые образуются из звездных ветров, дрейфуют в межзвездном пространстве и со временем могут стать частями новых планет.
Исследование редкой двойной звездной системы
Ву проанализировал данные наблюдений по WR 112, двойной системе, содержащей редкую массивную звезду Вольфа — Райе, которая известна своим необычным спектром и относительно коротким сроком существования. В этом случае это очень горячее умирающее светило вращается вокруг другой звезды.
Вместе они испускают мощные потоки частиц, которые сталкиваются и создают плотные охлаждающие области. Там, прежде чем они рассеиваются в пространстве под влиянием излучения от других светил, образуется пыль.
Размеры пылевых частиц вблизи WR 112
Анализируя объединенные данные телескопов James Webb и ALMA, исследователи обнаружили, что пылевые зерна в расширенных спиральных структурах, скорее всего, имеют размер менее одного микрометра, а большинство из них лишь несколько нанометров (или миллиардных частей метра).
«Удивительно, что некоторые из самых массивных звезд во Вселенной перед смертью образуют мельчайшие частицы пыли, — сказал Ву, который проводил исследование в рамках летней программы исследований для студентов Калифорнийского технологического института. — Разница в размерах между звездой и пылью, которую она образует, составляет примерно один квинтиллион к одному».
Международная команда также обнаружила доказательства того, что пыль в системе WR 112 состоит из частиц двух разных размеров: большей группы нанометровых зерен и меньшей — из зерен диаметром около 0,1 микрометра. Это открытие помогло согласовать результаты многолетних наблюдений подобных двойных систем, ведь ранее измерения фиксировали либо только очень мелкие частицы, либо только более крупные зерна.
Физика пылевых зерен массивных двойных звезд
Исследователи также изучили несколько физических процессов, которые в принципе могут разбивать или испарять пылевые зерна вблизи жесткого радиационного поля звезд. Они заявили, что в определенных условиях эти процессы, как правило, разрушают зерна среднего размера.
Поскольку WR 112 является одним из самых мощных «производителей» пыли среди звезд своего типа — ежегодно она производит ее примерно столько, сколько соответствует массе трех земных Лун, — новые измерения размера зерен имеют принципиальное значение. Они позволяют точнее оценить, какую долю углеродной пыли массивные двойные звездные системы могут поставлять в галактику в целом.
По материалам phys.org
