Ecco un’altra incredibile immagine dal James Webb.
Si tratta di una stella a circa 5.600 anni luce di distanza, e il telescopio a raggi infrarossi ha individuato un dettaglio inaspettato: è circondata da anelli concentrici di luce che si irradiano verso l’esterno. Mentre i caratteristici picchi di diffrazione di Webb non sono “reali”, questi anelli concentrici lo sono – e c’è una spiegazione. Stiamo osservando una coppia binaria di stelle rare situate nella costellazione del Cigno, e le loro interazioni generano eruzioni periodiche di polvere che si stanno espandendo verso esterno. Questa polvere brilla nell’infrarosso, il che ha permesso a uno strumento sensibile come il MIRI di Webb di osservarla. La coppia binaria è costituita da una stella Wolf-Rayet estremamente rara, chiamata WR 140, e una compagna stellare di tipo O calda e massiccia. Le stelle di Wolf-Rayet sono molto luminose, molto vecchie e calde. Sono significativamente impoverite di idrogeno, ricchi di azoto o carbonio e perdono massa ad un tasso molto elevato. Le stelle di tipo O sono tra le stelle più massicce conosciute, anche molto calde e luminose e la loro durata di vita è molto breve. Tutte e due le stelle del sistema WR 140 hanno venti stellari veloci, che soffiano nello spazio a circa 3.000 chilometri al secondo. Entrambi stanno quindi perdendo massa a un ritmo piuttosto veloce. Fin qui tutto normale, per entrambe le stelle.
Davvero interessante è il fatto che la loro orbita è ellittica. Quando le due stelle entrano nel periastro – una distanza di circa un terzo maggiore della distanza tra la Terra e il Sole – diventano abbastanza vicine da far scontrare i loro potenti venti. Questo evento shock nel materiale intorno alle stelle, accelerando le particelle e generando radiazioni energetiche, come i raggi X. Questi venti in collisione inducono anche episodi di formazione di polvere mentre il materiale nel vento stellare in collisione si raffredda. La polvere è una forma di carbonio, che assorbe la luce ultravioletta dalle due stelle. Questo riscalda la polvere, facendola riemettere radiazione termica – che è ciò che viene osservato da Webb nelle lunghezze d’onda infrarosse. La polvere viene quindi soffiata verso l’esterno dal vento stellare, con conseguente espansione dei gusci di polvere parziale. Si espandono e si raffreddano mentre vengono soffiati verso l’esterno, perdendo calore e densità. Quello che stai guardando nell’immagine di Webb è un po ‘come una serie di bolle; il bordo di ogni guscio di polvere è più visibile perché stai guardando una concentrazione più densa di materiale a causa della prospettiva. Poiché l’orbita della stella binaria ha un periodo di 7,94 anni, la collisione del vento e la produzione di polvere si verificano come un orologio ogni 7,94 anni. Ciò significa che puoi contare gli anelli della nebulosa attorno alla binaria, come gli anelli degli alberi, per determinare l’età del guscio di polvere visibile più esterno. Sono visibili circa 20 anelli, il che significa che puoi vedere circa 160 anni di gusci di polvere nell’immagine Webb. Il più recente WR 140 periastro è stato osservato nel 2016. L’osservazione di Webb del WR 140 è stata richiesta da un team guidato dall’astrofisico Ryan Lau dell’Istituto di Scienze Spaziali e Astronautiche della Japan Aerospace Exploration Agency.
