Svemirski teleskop James Webb od svojih je prvih snimki pokazao da će biti revolucionaran instrument, a nova promatranja ponovno potvrđuju koliko daleko može pomaknuti granice. U infracrvenom području razotkrio je složenost obližnjeg zvjezdanog sustava koja dosad nije bila vidljiva, čak ni u najboljim podacima sa Zemlje. Slika je toliko jasna da je prepravila dosadašnja tumačenja o njegovoj građi.
Sustav je poznat pod imenom Apep, prema drevnom egipatskom božanstvu prikazanom kao golema zmija koja utjelovljuje kaos i nered. Ime nije slučajno. Opažanja Very Large Telescopea (VLT) pokazala su da oko zvijezda postoji prašnjava struktura koja se u prostoru uvija poput spirale. Ta su opažanja godinama otkrivala djeliće sustava, ali je tek infracrveno područje omogućilo da ga vidimo u potpunosti.
Webb je infracrveni teleskop pa kroz plin i prašinu vidi ono što Hubble i drugi teleskopi na vidljivoj svjetlosti ne mogu. Njegov instrument za srednje infracrveno područje usmjerava se na hladnu prašinu, ključnu komponentu sustava poput Apepa. No nova promatranja pokazuju da se ne radi o jednoj strukturi prašine, nego o četiri, složenima u koncentrične strukture, od kojih je najudaljenija jedva razlučiva čak i Webbu.
Izvor tih slojeva su dvije Wolf–Rayetove zvijezde mase između 10 i 20 masa Sunca. To su iznimno vrući objekti, s temperaturama površina koje mogu biti gotovo četrdeset puta više nego Sunčeva. Već su izgubili vanjske slojeve vodika i sada spajaju helij i teže elemente.
Ovakve zvijezde osobito su zanimljive jer se smatra da su potencijalni prethodnici dugotrajnih izboja gama-zraka, najenergičnijih eksplozija u svemiru, kada završe kao supernove. Sustav Apep dodatno se izdvaja zbog svoje dinamike. Ove dvije zvijezde obilaze jedna drugu u neuobičajeno dugoj orbiti od 190 godina.
Četiri strukture, sudar vjetrova i rijedak orbitalni ritam
Zasluge: NASA, ESA, CSA, STScI
Znanstveni podaci: Yinuo Han (Caltech) i Ryan White (Macquarie University)
Obrada slike: Alyssa Pagan (STScI)
“Ovo je jedinstven sustav s nevjerojatno rijetkim orbitalnim razdobljem”, rekao je Ryan White, doktorand na Sveučilištu Macquarie u Sydneyju i glavni autor jednog od dvaju novih radova o Apepovoj strukturi. “Sljedeći najduži period u prašnjavim Wolf–Rayetovim binarnim sustavima iznosi oko 30 godina. Većina ih ima razdoblja između dvije i deset godina.”
Tijekom otprilike četvrtine svoje 190-godišnje orbite zvijezde se toliko približe da se njihovi zvjezdani vjetrovi sudaraju i miješaju. Upravo ta interakcija proizvodi velike količine ugljikove prašine koja se zatim širi u strukturama brzinama od 2 000 do 3 000 kilometara u sekundi. Za teleskope na vidljivoj svjetlosti ta je prašina previše hladna i previše raspršena, ali Webb ju je uspio pratiti iznimno daleko od izvora.
“Ugljikova zrnca zadržavaju povišenu temperaturu čak i kada se udalje daleko od zvijezda”, objasnila je Yinuo Han, poslijedoktorandica na Caltechu i glavna autorica drugog rada.
Opažanja VLT-a i Webba zajedno su riješila još jedno pitanje koje je ostalo otvoreno od 2018. Potvrđena je prisutnost treće zvijezde u sustavu. Riječ je o superdivu mase između 40 i 50 masa Sunca koji se kreće kroz prašinu i zarezuje ovojnice.
“Udubina je gotovo na istom mjestu u svakoj strukturi i izgleda poput lijevka”, rekao je White. “Bio sam zatečen kada smo vidjeli kako se ažurirani proračuni savršeno uklapaju u simulacije.”
U našoj galaksiji vjerojatno postoji oko tisuću Wolf–Rayetovih zvijezda. No Apep je jedini sustav za koji znamo da sadrži dvije takve zvijezde u orbiti. Sama činjenica da postoji takav sustav je izvanredna. Zahvaljujući JWST-u, sada ga možemo proučavati u razlučivosti i dubini koje su donedavno bile nezamislive.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
