Телескоп Джеймс Уэбб раскрывает тайны уникальной звездной системы
В бескрайних просторах Вселенной, где гравитация выступает хореографом грандиозных космических представлений, иногда рождаются поистине уникальные системы. Одной из таких жемчужин является система Апоп (англ. Apep), названная в честь египетского божества хаоса, что вполне соответствует ее драматической природе. Это тройная звездная система, состоящая из двух звезд Вольфа — Райе и одного сверхгиганта, расположенная в созвездии Наугольника. Благодаря беспрецедентным возможностям космического телескопа Джеймс Уэбб, астрономы впервые получили возможность детально изучить этот невероятный космический объект, скрывавший свои главные тайны за завесой пыли и расстояний.
До наблюдений Уэбба астрономы знали лишь об одной пылевой оболочке этой тройной системы, хотя и предполагали существование других. Однако мощный инструмент MIRI (Mid-Infrared Instrument) телескопа совершил прорыв, запечатлев четкое изображение в среднем инфракрасном диапазоне системы из четырех змеевидных пылевых спиралей, где одна оболочка расширяется над другой по идентичному шаблону. Четвертая, почти прозрачная оболочка, была обнаружена по краям изображения, что стало возможным благодаря уникальной чувствительности Уэбба.
Комбинация данных Уэбба с многолетними наблюдениями Очень большого телескопа (VLT) в Чили позволила международной команде исследователей совершить ряд фундаментальных открытий. Во-первых, был точно определен орбитальный период пары звезд Вольфа-Райе, составляющий 190 лет — невероятно длинный период для подобных систем. В течение каждой орбиты звезды проводят примерно 25 лет в близком соседстве, в течение которого их мощные звездные ветры сталкиваются, создавая богатую углеродом пыль.
Уэбб также подтвердил наличие третьего гравитационно связанного компонента системы — массивного сверхгиганта, который своей гравитацией «прорезает» отверстия в расширяющихся пылевых облаках. На изображении все три звезды видны как единая яркая точка света, но их гравитационное влияние проявляется в характерных V-образных полостях в пылевых оболочках.
Особый состав пыли в системе Апоп, представленный преимущественно аморфным углеродом, стал ключевым фактором, позволившим Уэббу провести успешные наблюдения. Углеродные пылинки сохраняют относительно высокую температуру даже на значительном расстоянии от звезд, что делает их идеальными объектами для изучения в среднем инфракрасном диапазоне.
Исследователи под руководством Иньо Хана и Райана Уайта уточнили орбитальную динамику системы, объединив точные измерения расположения колец по данным Уэбба со скоростью расширения оболочек, полученной за восемь лет наблюдений VLT. Обновленная геометрическая модель окончательно подтвердила гравитационную связь третьей звезды с системой.
Система Апоп представляет исключительную редкость даже по космическим меркам. В Млечном Пути, содержащем сотни миллиардов звезд, известно лишь около тысячи звезд Вольфа-Райе, а среди нескольких сотен двойных систем Вольфа-Райе Апоп является единственным примером, содержащим две такие звезды в нашей галактике.
Будущее системы выглядит не менее драматичным, чем ее настоящее. Звезды Вольфа-Райе, изначально бывшие более массивными, чем их компаньон-сверхгигант, но потерявшие значительную часть массы, в конечном счете взорвутся как сверхновые. Любая из них может породить гамма-всплеск — одно из самых мощных событий во Вселенной, прежде чем потенциально превратиться в черную дыру.