Unele dintre cele mai masive stele nu doar emit lumină intensă, ci și generează materia din care se formează viitoare sisteme stelare. Un nou studiu arată că un anumit tip de stea extrem de masivă și aflată aproape de finalul existenței produce particule de praf cu dimensiuni de ordinul miliardimilor de metru.
„Este uimitor să știi că unele dintre cele mai masive stele din Univers produc unele dintre cele mai mici particule de praf înainte să moară. Diferența de dimensiune dintre stea și praful pe care îl produce este de aproximativ un cvintilion la unu”, a declarat Donglin Wu, autorul principal al cercetării și cercetător la California Institute of Technology, potrivit Interesting Engineering.
Descoperirea ajută la clarificarea unui mister vechi legat de măsurătorile contradictorii ale prafului cosmic din jurul stelelor extreme și oferă indicii despre modul în care galaxiile sunt „însămânțate” cu carbon, element esențial pentru apariția vieții.
Misterul din jurul sistemului WR 112
Cercetarea s-a concentrat pe WR 112, un sistem binar care include o stea de tip Wolf-Rayet. Aceste obiecte sunt rare, extrem de fierbinți și trec printr-o etapă finală de evoluție, caracterizată prin vânturi stelare puternice și pierderi masive de material.
În acest sistem, steaua Wolf-Rayet orbitează o companioană, iar ambele emit fluxuri rapide de gaz. În zona unde aceste fluxuri se ciocnesc, gazul devine dens și se comprimă. Pe măsură ce se răcește, atomii se combină și formează particule solide, dând naștere prafului cosmic. Radiația emisă de stele împinge apoi praful spre exterior, generând structuri spiralate spectaculoase, asemănătoare unei moriști cosmice.
Timp de decenii, astronomii au avut rezultate contradictorii privind dimensiunea acestor particule. Unele observații indicau granule extrem de mici, altele sugerau particule mult mai mari, de aproximativ 0,1 micrometri.
Cum au fost clarificate datele
Pentru a rezolva această neconcordanță, cercetătorii au combinat date obținute de la Telescopul Spațial James Webb și de la rețeaua de radiotelescoape Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
James Webb detectează radiația infraroșie și este sensibil la praful cald, evidențiind structurile spiralate din jurul sistemului. În schimb, ALMA operează la lungimi de undă milimetrice și este mai potrivit pentru identificarea particulelor mai mari și mai reci. Faptul că ALMA nu a detectat un semnal puternic a indicat că majoritatea granulelor sunt prea mici pentru a emite eficient la acele lungimi de undă.
Modelarea datelor a arătat că particulele dominante au dimensiuni de doar câțiva nanometri, adică miliardimi de metru, iar o populație secundară ajunge la aproximativ 0,1 micrometri. Analizele indică o distribuție bimodală: un grup majoritar de granule nanometrice și un al doilea grup, mai puțin numeros, format din particule mai mari.
„Dintre cele patru modele de distribuție a dimensiunii granulelor testate, o distribuție bimodală, cu granule nanometrice abundente și o populație secundară de 0,1 microni, reproduce cel mai bine datele observate”, au explicat autorii. Această structură dublă oferă o explicație pentru rezultatele aparent contradictorii din trecut.
Potrivit estimărilor, WR 112 produce anual o cantitate de praf echivalentă cu de aproximativ trei ori masa Lunii. Deoarece praful este bogat în carbon, distribuția dimensiunilor influențează modul în care acest element ajunge în spațiul interstelar și contribuie, în timp, la formarea de noi stele și planete.
„Sunt atât de multe lucruri necunoscute, lucruri greu de observat, lucruri rare”, a adăugat Wu.
Studiul a fost publicat în revista științifică The Astrophysical Journal.
Comentează