世界新动态：詹姆斯·韦伯望远镜发现的怪异光环是被星光推动的有机尘埃

造成这种令人匪夷所思的景象的恒星被称为WR140，事实上，它是一个由两颗相互环绕的恒星组成的系统。WR标志着这对恒星中的一颗恒星是Wolf-Rayet，这是一种罕见的恒星类型，比地球的太阳要亮几十万倍，温度也高得多。英国剑桥大学的天文学家、关于WR140的一项新研究的主要作者Yinuo Han告诉Space.com，Wolf-Rayet恒星代表了巨型恒星进化的最后阶段，其质量是太阳的几十倍，然后在超新星中爆炸并变成黑洞。

【资料图】

WR140系统中的另一颗恒星是一颗不太明亮的巨型恒星，与Wolf Rayet的大小相差无几，大约是太阳的20倍。这两颗巨大恒星的相互作用引发了宇宙“烟火”，产生了詹姆斯·韦伯太空望远镜所拍摄的形状古怪的同心环。

“这两颗恒星以非常椭圆的轨道相互运行，”Yinuo说。“每隔八年，它们就会彼此靠近，并产生尘埃。 我们看到的正是这些尘埃从图像中的恒星上荡漾开来；当这两颗恒星距离更远的时候，就形成了环之间的空间。”

Yinuo补充说，对于天文学家来说，见证恒星产生尘埃是很平常的。但更有趣的是这些尘埃如何扩散到周围的宇宙中。

“这些恒星形成了非常强大的太阳风，”Yinuo说，指的是从包括我们太阳在内的恒星大气中逸出的带电粒子流。“在这些恒星的情况下，太阳风更像是一场飓风。当恒星彼此之间达到一定的距离时，飓风就会结合起来，我们就会看到这些烟花，这些尘埃。”

天文学家们预计，这些圆形的尘埃蓬会以均匀的速度从这对恒星上飘走。在太空的真空中，没有任何东西可以减缓尘埃的速度，因此尘埃壳应该继续以那些给它们带来第一脚的飓风的速度向周围的星系荡漾开去。

然而，当研究人员查看位于夏威夷的凯克天文台（地球上最大的望远镜之一）在过去16年里对WR140的观测时，他们发现尘埃实际上在旅行过程中速度加快了。Yinuo说：“我们一直都知道（尘埃外壳）快速膨胀，但我们不知道这种膨胀变得越来越快。”

研究人员认为，尘埃从WR140双星产生的极其明亮的星光中得到了额外的推动力，WR140双星比太阳要亮一百万倍。

“这些恒星发出了非常强烈的光，”Yinuo说。“而光子携带动量，可以与物质相互作用，所以光在推动尘埃，使其加速。”

这个原理与太阳帆推进的原理相同，像2019年发射的光帆2号任务这样的航天器已经用它来环绕地球。然而，直到现在，天文学家还从未在另一个恒星系统中观察到光推动物质的情况。

凯克天文台反复拍摄了WR140最内层尘埃外壳的一小部分。随后的几组图像之间的差异揭示了加速的情况。

然而，凯克虽然是我们星球上最强大的望远镜之一，却只能看到同心波纹的前两个。相比之下，詹姆斯-韦伯太空望远镜的图像显示了17个“炮弹”以完美的间隔向远方扩散，这证明了该望远镜的观测超能力。

美国国家科学基金会NOIR实验室的天文学家、第二篇论文的主要作者Ryan Lau在一份强调新照片的NASA声明中说：“我们正在看这个系统超过一个世纪的灰尘生产。"这张照片也说明了这个望远镜是多么的敏感。以前，我们使用地面望远镜，只能看到两个尘埃环。现在我们至少看到了17个。”

詹姆斯-韦伯太空望远镜的测量还显示，这些恒星产生的尘埃包含有机的、富含碳的颗粒，与地球上生命的构成要素的颗粒类型相同。对于韦伯来说，这仅仅是个开始。天文学家们预计在未来的几个月和几年里，会有更多关于WR140的突破性发现。

周三（10月12日）发表在《自然》杂志上的一篇论文描述了这项研究；关于同一天体的第二篇论文周三也发表在《自然-天文学》上。