Астрономи побачили цікавий джет нейтронної зірки «Садовий спринклер»

За допомогою MIRI космічного телескопа Джеймса Вебба астрономи виявили, що WL 20S, яку раніше вважали одиночною зіркою, насправді є подвійною зоряною системою. Подальші спостереження ALMA виявили наявність газових і пилових дисків навколо обох зірок, що вказує на триваюче формування планет і дає нове розуміння зоряних життєвих циклів.

Нещодавно астрономи отримали великий сюрприз від космічного телескопа НАСА імені Джеймса Вебба, коли вони направили обсерваторію на групу молодих зірок під назвою WL 20. Цей регіон вивчався з 1970-х років щонайменше п’ятьма телескопами, але знадобилася безпрецедентна роздільна здатність Вебба і спеціалізовані інструменти, щоб виявити, що те, що дослідники довго вважали однією із зірок, WL 20S, насправді є парою, яка утворилася приблизно 2-4 мільйони років тому.

Відкриття близнюків за допомогою MIRI

Відкриття було зроблено за допомогою середньо-інфрачервоного інструменту Вебба (MIRI) і нещодавно представлено на 244-му засіданні Американського астрономічного товариства. MIRI також виявив, що близнюки мають однакові струмені газу, що вилітають у космос з їхніх північного та південного полюсів.

«У нас відвисли щелепи», — сказала астроном Мері Барсоні, провідний автор нової статті, що описує результати. «Вивчаючи це джерело протягом десятиліть, ми думали, що знаємо його досить добре. Але без MIRI ми б не знали, що це дві зірки або що ці струмені існують. Це дійсно дивовижно. Це як мати абсолютно нові очі».

Дивовижні знахідки від ALMA

Команда отримала ще один сюрприз, коли додаткові спостереження за допомогою Атакамської великої міліметрової/субміліметрової антенної решітки (ALMA), групи з понад 60 радіоантен у Чилі, показали, що обидві зірки оточують диски пилу і газу. Виходячи з віку зірок, цілком можливо, що в цих дисках формуються планети.

Сукупність результатів вказує на те, що зірки-близнюки наближаються до кінця цього раннього періоду свого життя, а це означає, що вчені матимуть можливість дізнатися більше про те, як зірки переходять від молодості до зрілості.

«Потужність цих двох телескопів разом просто неймовірна, — каже Майк Ресслер, науковий співробітник проекту MIRI в Лабораторії реактивного руху НАСА і співавтор нового дослідження. «Якби ми не бачили, що це дві зірки, результати ALMA могли б виглядати як один диск з проміжком посередині. Натомість ми отримали нові дані про дві зірки, які явно перебувають у критичній точці свого життя, коли процеси, що їх сформували, згасають».

Зоряні струмені

WL 20 знаходиться в набагато більшій, добре вивченій зореутворюючій області галактики Чумацький Шлях під назвою Ро Офіучі — масивній хмарі газу і пилу, що знаходиться на відстані близько 400 світлових років від Землі.

Насправді WL 20 прихована за густими хмарами газу і пилу, які блокують більшу частину видимого світла (довжини хвиль, які може розрізнити людське око) від тамтешніх зірок. Вебб виявляє трохи довші хвилі, так звані інфрачервоні, які можуть проходити крізь ці шари. MIRI виявляє найдовші інфрачервоні хвилі серед усіх інструментів на Веббі і тому добре обладнаний для спостереження за затемненими зореутворювальними регіонами, такими як WL 20.

Радіохвилі також часто можуть проникати крізь пил, хоча вони можуть не виявляти тих самих особливостей, що й інфрачервоне світло. Диски газу і пилу, що оточують дві зорі в WL 20S, випромінюють світло в діапазоні, який астрономи називають субміліметровим; вони теж проникають крізь навколишні газові хмари і були помічені ALMA.

Але вчені могли б легко інтерпретувати ці спостереження як доказ існування єдиного диска з розривом, якби MIRI не спостерігав також два зоряні струмені. Струмені газу складаються з іонів, або окремих атомів з вилученими електронами, які випромінюють у середньому інфрачервоному діапазоні, але не в субміліметровому. Побачити їх може лише інфрачервоний інструмент з просторовою і спектральною роздільною здатністю, як у MIRI.

ALMA також може спостерігати хмари залишків речовини, що утворилася навколо молодих зірок. Складені з цілих молекул, таких як чадний газ, ці хмари газу і пилу випромінюють світло на цих довших довжинах хвиль. Відсутність цих хмар у спостереженнях ALMA свідчить про те, що зорі вже вийшли з початкової фази формування.

«Дивовижно, що цей регіон все ще може багато чого навчити нас про життєвий цикл зірок», — сказав Ресслер. Я з нетерпінням чекаю, що ще відкриє «Вебб»».

Космічний телескоп Джеймса Вебба

Космічний телескоп імені Джеймса Вебба (JWST), який часто називають наступником космічного телескопа «Габбл», являє собою гігантський стрибок вперед у наших можливостях спостерігати за Всесвітом. Запущений 25 грудня 2021 року, JWST є найбільшим і найпотужнішим космічним телескопом з коли-небудь побудованих, призначеним для того, щоб зазирнути в космос глибше, ніж будь-коли раніше. Він працює переважно в інфрачервоному спектрі, що дозволяє йому зазирнути крізь космічний пил і газ, щоб вивчати формування зірок і галактик, спостерігати планети навколо далеких зірок і досліджувати найдавніші галактики Всесвіту.

Ця чудова обсерваторія, створена спільними зусиллями під керівництвом НАСА за значного внеску Європейського космічного агентства (ЄКА) і Канадського космічного агентства (ККА), має на меті розгадати таємниці нашої Сонячної системи, дослідити екзопланети в нових деталях і зрозуміти структуру і походження нашого Всесвіту.