Телескоп Webb обнаружил долгоживущие пылевые оболочки вокруг звёзд Вольфа-Райе

Инфракрасные изображения космического телескопа James Webb, объединяющие три длины волн света, демонстрируют пылевые оболочки вокруг каждой звезды Вольфа-Райе (WR). Автор: James Webb Space Telescope

Космическая пыль — это не просто частицы, дрейфующие в пространстве. Это сырьё, из которого формируются звёзды, планеты и, возможно, даже жизнь. Однако астрономы долгое время не могли понять, откуда берётся такое количество пыли и из чего она состоит.

Доктор Ноэль Ричардсон, доцент кафедры физики и астрономии в Университете Эмбри-Риддл, вместе со своими студентами исследует этот вопрос, изучая необычный класс стареющих звёзд — звёзды Вольфа-Райе (WR).

«Звёзды Вольфа-Райе — это высокоэволюционировавшие массивные звёзды, в которых практически нет водорода, — объясняет Ричардсон. — Они потеряли водород во внешних слоях, а в их ядре идёт синтез гелия, что означает приближение к концу жизненного цикла».

Умирающие звёзды испускают звёздные ветры, которые сталкиваются и конденсируются в углеродные пылевые оболочки, если рядом находится вторая массивная звезда. Однако до недавнего времени такие оболочки наблюдались лишь у звезды WR-140.

Благодаря космическому телескопу James Webb команда Ричардсона обнаружила ещё четыре системы Вольфа-Райе, каждая из которых окружена несколькими видимыми пылевыми оболочками, похожими на ту, что найдена у WR-140.

«Мы не только выяснили, что пыль в этих системах долгоживущая и распространяется в космосе, но и обнаружили, что это явление не уникально для одной системы», — отметил Ричардсон, ведущий автор исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal.

В работе приняли участие астрономы из нескольких институтов, включая доктора Райана Лау из NOIRLab (Тусон, Аризона). Лау ранее участвовал в программе наблюдений WR-140 с помощью Webb, и его опыт помог команде интерпретировать изображения пылевых оболочек.

«Эти наблюдения подтвердили, что пыль, создаваемая звёздами Вольфа-Райе, способна выживать в суровых звёздных условиях», — сказал Лау.

Если звёзды Вольфа-Райе действительно производят углеродную пыль, сохраняющуюся веками, это может изменить представления астрономов о «строительных материалах» для будущих звёзд.

Кроме подтверждения долговечности пыли, исследование закладывает основу для изучения её химического состава и дальнейшей судьбы.

«Куда движется эта пыль? — задаётся вопросом Лау. — Нам нужно изучить её химический состав, чтобы понять, какой вклад она вносит в межзвёздную среду».

Студентка Университета Эмбри-Риддл Кори Кел, участвующая в проекте, занималась обработкой изображений, удаляя артефакты, чтобы выявить структуры пылевых оболочек. В дальнейшем она планирует моделировать их геометрию, чтобы понять связь с орбитами звёзд Вольфа-Райе.

Подробнее: Noel D. Richardson et al, Carbon-rich Dust Injected into the Interstellar Medium by Galactic WC Binaries Survives for Hundreds of Years, The Astrophysical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-4357/addf30