W czerwcu 2022 roku Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, należący do NASA, zaobserwował rzadką gwiazdę, typu Wolf-Rayet. Teraz mamy okazję przyjrzeć się jej bliżej. Jest ona jednym z najjaśniejszych, najmasywniejszych obiektów astronomicznych, a jednocześnie jednym z najsłabiej poznanych. Gwiazda ta została oznaczona jako WR 124 i znajduje się w gwiazdozbiorze Strzały. Jest ona oddalona o 15 000 lat świetlnych od Ziemi. Obserwacje tej gwiazdy mają kluczowe znaczenie dla astronomów, ze względu na jej potencjał w produkcji kosmicznego pyłu podczas eksplozji supernowych.
Teleskop Jamesa Webba odkrył przyszłą supernową
Gwiazdy typu Wolf-Rayet, takie jak WR 124, przechodzą przez krótką fazę, podczas której pozbywają się swoich zewnętrznych warstw, wytwarzając charakterystyczny, świecący obłok z gazu i pyłu. W trakcie tego procesu gwiazda WR 124 odrzuciła już materię równą masie 10 Słońc. W miarę oddalania się i schładzania wyrzuconego gazu powstaje kosmiczny pył, który świeci w świetle podczerwonym, wykrywalnym przez teleskop Jamesa Webba.
Pochodzenie kosmicznego pyłu, który jest w stanie przetrwać eksplozję supernowej, jest przedmiotem zainteresowania naukowców, ponieważ stanowi istotny element tak zwanego budżetu pyłu we Wszechświecie. Pył kosmiczny pełni wiele kluczowych funkcji, takich jak ochrona powstających gwiazd, wspomaganie tworzenia planet oraz umożliwienie powstawania i łączenia się cząsteczek. Rzecz w tym, że ilość pyłu we Wszechświecie jest większa, niż wynikałoby to z obecnych teorii dotyczących jego powstawania.
Teleskop Jamesa Webba umożliwia badanie szczegółów kosmicznego pyłu, co jest najbardziej efektywne przy wykorzystaniu fal podczerwonych. Dzięki temu naukowcy mogą zbadać, czy w środowiskach takich jak WR 124 powstaje wystarczająco dużo ziaren pyłu, które są na tyle masywne, aby przetrwać eksplozję supernowej i wnieść znaczący wkład do ogólnego bilansu pyłu.
Badania gwiazd takich jak WR 124 dostarczają również informacji na temat kluczowego okresu we wczesnej historii Wszechświata, kiedy to umierające gwiazdy zasiewały młody Wszechświat ciężkimi pierwiastkami, wytwarzanymi w ich jądrach. Pierwiastki te są obecnie powszechne w kosmosie, także na Ziemi.
Dlaczego James Webb jest tak istotny?
Teleskop Jamesa Webba, dzięki swoim zaawansowanym technologiom, pozwala na lepsze zrozumienie zjawisk związanych z gwiazdami takimi jak WR 124. Jego kamera bliskiej podczerwieni (NIRCam) pozwala na wyważenie jasności jądra gwiazdy WR 124 z drobiazgowymi detalami w słabszych okolicznych obszarach gazu. Średnioinfrarodowe narzędzie (MIRI) teleskopu ujawnia szczegółową strukturę gazu i pyłu w otaczającej gwiazdę mgławicy z wyrzuconego materiału.
W miarę jak teleskop Webb kontynuuje swoje obserwacje, możemy spodziewać się więcej przełomowych odkryć dotyczących gwiazd takich jak WR 124. Te odkrycia pozwolą astronomom na zgłębienie tajemnic procesów, które mają miejsce podczas krótkiej, ale intensywnej fazy Wolf-Rayet. To może pomóc naukowcom w opracowaniu nowych teorii dotyczących powstawania kosmicznego pyłu oraz tego, jak pył ten przetrwa eksplozję supernowej i przyczynia się do ogólnego budżetu pyłu we Wszechświecie.