JWST tira fotos incríveis de poeira impulsionada pela luz: ScienceAlert

Duas estrelas raras orbitando uma à outra em um tango selvagem e amplo deram aos astrônomos uma oportunidade única de estudar o suave golpe de luz em suas saias empoeiradas.

O objeto binário chamado WR 140 é cercado por uma série de camadas de poeira entrelaçadas que estão sendo lentamente empurradas para o espaço, não apenas por ventos estelares binários de partículas carregadas, mas pelo brilho da radiação das próprias estrelas.

Pela primeira vez, os cientistas foram capazes de monitorar diretamente essa pressão de radiação, usando observações infravermelhas do Observatório Keck para rastrear uma pluma gigante à medida que se expandia para o espaço ao longo de 16 anos.

Isso ajuda a explicar o que vemos em um arquivo última foto Do Telescópio Espacial James Webb (JWST), sujeito A segundo papelmostrando o sistema binário em chamas em meio a uma abundância de conchas de poeira brilhantes.

“É difícil ver a luz das estrelas causando aceleração porque a força desaparece com a distância e outras forças rapidamente assumem o controle”, disse. O astrônomo Yinuo Han. da Universidade de Cambridge.

“Para experimentar a aceleração no nível em que se torna mensurável, o material deve estar razoavelmente próximo da estrela ou a fonte de pressão de radiação deve ser muito forte. WR 140 é uma estrela binária cujo campo de radiação feroz carrega esses efeitos, o que coloca nossa alta -dados de resolução ao alcance. “.

WR 140, em toda a sua glória infravermelha. (NASA/JPL-Caltech)

Localizado a cerca de 5.600 anos-luz de distância na constelação de Cygnus, WR 140 é raro entre as raridades. É o que é conhecido como um binário de vento em colisão, que consiste em uma estrela Wolf-Rayet extremamente rara e uma estrela azul gigante do tipo O – outro objeto raro.

READ  Dados do telescópio Hubble indicam que uma "coisa estranha" está acontecendo no universo

como nós temos explicado anteriormente, The Wolf Wright estrelas muito quentes, muito luminosas, muito velhas e brilhando no final de sua era na sequência principal. Eles são altamente empobrecidos em hidrogênio, ricos em nitrogênio ou carbono e perdem massa a uma taxa muito alta. Essa massa perdida também é rica em carbono, que absorve a radiação das estrelas e a reenvia como luz infravermelha.

Por outro lado, as estrelas do tipo O estão entre as estrelas mais massivas conhecidas e também são extremamente brilhantes e quentes; Por serem tão grandes, sua expectativa de vida é incrivelmente curta e desaparecem após alguns milhões de anos.

Ambas as estrelas do WR 140 são rápidas vento estelar, ele explode no espaço a cerca de 3.000 quilômetros (1.864 milhas) por segundo. Ambos estão perdendo massa em um ritmo muito irado. Na verdade, isso é bastante normal, mas as estrelas giram em torno umas das outras em uma forma elíptica ou elíptica, o que significa que elas não giram uniformemente. Eles se aproximam por proximidade (periastron) e depois divergem novamente para uma grande distância (apastron).

Animação de uma órbita binária wr 140 .
Uma animação mostrando como a dupla WR 140 produz poeira na calha, como se estivesse observando a dupla de cima. (NASA, ESA, Joseph Olmsted/STScI)

Na região oceânica, seus poderosos ventos estelares colidem, causando choques e uma gigantesca nuvem de poeira que se expande para fora, formando um envelope de poeira. As estrelas giram em torno uma da outra uma vez a cada 7,94 anos, o que significa que cada nova concha é criada 7,94 anos após a última. Essa previsibilidade significa que coisas como a WR 140 são ótimas para estudar a produção e a aceleração de poeira.

Mas você deve ter notado que as conchas têm um formato estranho, com um lado se estendendo, resultando no que foi descrito como “colarinho“Fig. Isso apresenta um desafio para interpretar apenas com ventos estelares.

READ  O foguete chinês de 21 toneladas cairá na Terra após o lançamento da estação espacial

“Na ausência de forças externas, cada espiral de poeira deve se expandir a uma velocidade constante”, diz Han.

“Ficamos perplexos no início porque não conseguíamos fazer com que nosso modelo se encaixasse nas observações, até que finalmente percebemos que estávamos vendo algo novo. Os dados não se encaixavam porque a velocidade de expansão não era constante, estava acelerando. pela primeira vez na frente da câmera.”

Mas há outra explicação: pressão de radiação. A radiação eletromagnética – luz – exerce muito pouca pressão sobre o que quer que atinja, devido à transferência de momento do fóton para a superfície. Os fótons são tão pequenos e sem massa que isso não afetará sua vida diária, mas as estrelas emitem muita radiação poderosa. Sem filtração e no vácuo do espaço, ele pode realmente empurrar a matéria. Este é o princípio por trás tecnologia de vela leve.

Quando a equipe incorporou a pressão de radiação em seus modelos WR 140, eles conseguiram reproduzir a forma estranha dos projéteis que incham ao redor da dupla.

“De certa forma, sempre soubemos que essa deve ser a causa do fluxo de saída, mas nunca sonhei que poderíamos ver a física funcionar assim”, disse. O astrofísico Peter Tuthill diz: Da Universidade de Sydney, Austrália.

“Quando olho para os dados agora, vejo a pluma do WR140 rolando como uma vela gigante feita de poeira. “

O universo é realmente cheio de maravilhas.

A pesquisa da equipe foi publicada em temperar a naturezae o segundo artigo sobre notas JWST em formato . astronomia natural.

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado.