Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb συνεχίζει την επαναστατική του πορεία στον κόσμο της αστρονομίας, προσφέροντας μοναδικές και εντυπωσιακές εικόνες από το μακρινό σύστημα άστρων Apep. Σε απόσταση περίπου 8.000 ετών φωτός από τη Γη, το James Webb αποκάλυψε τέσσερις θαυμάσιες σπείρες σκόνης που περιστρέφονται γύρω από δύο Wolf-Rayet άστρα, τα οποία διαγράφουν μια αργή αλλά μελετημένη τροχιά το ένα γύρω από το άλλο.
Η NASA πρόσφατα δημοσιοποίησε μια έρευνα σύμφωνα με την οποία το James Webb ανακάλυψε όχι μία, αλλά τέσσερις διαδοχικές δομές σκόνης που σχηματίζουν κοσμικές δίνες. Με τη χρήση της mid-infrared ορατότητας, οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι τα δύο άστρα απαιτούν 190 χρόνια για μια πλήρη τροχιακή περιφορά, επιβεβαίωση που ξεπερνά τις προσδοκίες για τα περισσότερα Wolf-Rayet συστήματα, που συνήθως ολοκληρώνουν τις τροχιές τους σε 2 έως 10 χρόνια.
Όπως δήλωσε ο Yinuo Han από το Caltech, κύριος συγγραφέας της μελέτης, αυτή η αποκάλυψη είναι σαν «να ανάβεις το φως σε ένα σκοτεινό δωμάτιο». Ο φωτισμός που προσφέρει το James Webb στο Apep αποκαλύπτει ότι η σκόνη δεν είναι τυχαία στο Διάστημα, αλλά δημιουργείται σε επαναλαμβανόμενα και αναγνωρίσιμα μοτίβα.
Το σύστημα Apep έχει λάβει το όνομά του από την αιγυπτιακή θεότητα του χάους και για καλό λόγο. Οι Wolf-Rayet άστρα αποτελούν σπάνιους «γίγαντες» του Γαλαξία, με εκτιμήσεις που δείχνουν ότι υπάρχουν μόλις χίλια εκ των αυτών. Αυτά τα υπερφωτεινά σώματα καίνε τα καύσιμά τους με ταχείς ρυθμούς, εξαπολύοντας τη μάζα τους στο Διάστημα μέσω ισχυρών αστρικών ανέμων.
Στην περίπτωση του Apep, τα δύο άστρα αποβάλλουν τα εξωτερικά τους στρώματα εδώ και επτά αιώνες, ενώ ένας τρίτος επακόλουθος υπεργίγαντας προσθέτει μια νέα διάσταση στο σύστημα. Ο υπεργίγαντας έχει μια ευρύτερη τροχιά που προκαλεί ένα χαρακτηριστικό «άνοιγμα» στα νέφη σκόνης, σχηματίζοντας μια οπτική τομή στις σπειροειδείς δομές. Οι παρατηρήσεις του Webb διαπίστωσαν την βαρυτική σύνδεση του τρίτου αυτού άστρου, μια σχέση που μέχρι σήμερα δεν είχε αποδειχθεί πλήρως.
Παρά την εντυπωσιακή ομορφιά του Apep, το σύστημα είναι εξαιρετικά βίαιο. Οι ταχύτητες εκτόξευσης της σκόνης κυμαίνονται από 1.200 έως 2.000 μίλια ανά δευτερόλεπτο, δηλαδή 2.000 έως 3.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο. Οι σπειροειδείς δομές σχηματίζονται από τη σύγκρουση των ανέμων των δύο άστρων καθώς πλησιάζουν το ένα το άλλο, δημιουργώντας μια νέα σπείρα κάθε 190 χρόνια.
Το Apep ξεχωρίζει αναφορικά με τη διάρκεια των σπειρών του: σε άλλα συστήματα, οι σκόνες διαρκούν μόνο μερικούς μήνες προτού διαλυθούν. Αντιθέτως, οι δομές στο Apep παραμένουν ευδιάκριτες για αιώνες, αποτυπώνοντας την δραστηριότητα των άστρων και λειτουργώντας σαν κοσμικοί δακτύλιοι που καταγράφουν δεκάδες γενεές.
Η ανάλυση των τροχιών του ζεύγους δεν ήταν απλή υπόθεση. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τις παρατηρήσεις του James Webb σε συνδυασμό με οκτώ χρόνια δεδομένων από το Very Large Telescope του European Southern Observatory στη Χιλή, προκειμένου να μετρήσουν την απόσταση και την ταχύτητα των δακτυλίων και να χαρτογραφήσουν τις τροχιές των Wolf-Rayet άστρων.
Αυτή τη στιγμή, οι δύο αστρικοί γίγαντες έχουν χάσει σημαντικό τμήμα της αρχικής τους μάζας, παραμένοντας όμως 10 έως 20 φορές βαρύτεροι από τον Ήλιο. Ο υπεργίγαντας συνοδός τους υπολογίζεται ότι φτάνει τις 40 ή 50 ηλιακές μάζες.
Ωστόσο, το μέλλον δεν είναι ευοίωνο. Τα Wolf-Rayet άστρα βρίσκονται στην τελική φάση της ζωής τους και αναμένεται να καταρρεύσουν με θεαματικές υπερκαινοφανείς εκρήξεις. Το πιο εντυπωσιακό, αλλά ενδεχομένως επικίνδυνο σενάριο, είναι ότι ένα από αυτά τα άστρα του Apep θα μπορούσε να εκπέμψει μια ισχυρή εκπομπή gamma rays, πριν μετατραπεί σε μια μαύρη τρύπα.
