Астрономи встановили, що масивна зоряна система WR 112 утворює переважно надзвичайно дрібні частинки пилу розміром у кілька нанометрів, що допомогло пояснити багаторічні суперечності в спостереженнях і краще зрозуміти, як галактики накопичують вуглець. Про це пише видання Interesting Engineering.Дослідження присвячене системі WR 112 — це подвійна система, до складу якої входить рідкісна гаряча зоря типу Вольфа-Райє, що перебуває наприкінці свого життя. Такі зорі швидко витрачають паливо і викидають у космос великі обсяги речовини.У WR 112 обидві зорі випускають потужні потоки газу. Там, де ці потоки стикаються, газ ущільнюється й охолоджується, атоми з’єднуються між собою і формують тверді частинки. Так народжується космічний пил. Світловий тиск від зірок відштовхує цей пил назовні, утворюючи спіральні структури навколо системи.Протягом десятиліть астрономи отримували суперечливі дані. Частина спостережень показувала дуже дрібний пил, інші — значно більші частинки розміром близько 0,1 мікрометра. Пояснити таку різницю не вдавалося.Щоб розв’язати проблему, вчені поєднали дані двох обсерваторій — космічного телескопа James Webb Space Telescope та радіообсерваторії Atacama Large Millimeter/submillimeter Array в Чилі.James Webb працює в інфрачервоному діапазоні та добре бачить теплий пил. Його знімки показали яскраві спіральні структури навколо WR 112. ALMA спостерігає на міліметрових хвилях і особливо чутлива до холоднішого й зазвичай більшого пилу. Якби у спіралях було багато великих частинок, ALMA мала б їх зафіксувати. Але сильного сигналу вона не виявила.Це стало ключем до розгадки. Якщо ALMA не бачить спіралей, які чітко зафіксував James Webb, значить більшість частинок занадто малі, щоб ефективно випромінювати на міліметрових хвилях.Моделювання показало, що основна маса пилу складається з частинок менших за один мікрометр, а більшість із них мають розмір лише кілька нанометрів. Нанометр — це одна мільярдна частина метра. Різниця в розмірах між самою зорею і частинками пилу становить приблизно квінтильйон до одного.Аналіз також виявив дві групи частинок. Переважають нанометрові зерна, а менша частина має розмір близько 0,1 мікрометра. Саме така подвійна структура розмірів найкраще пояснює отримані дані і узгоджує попередні суперечливі спостереження: і великі, і дуже малі частинки існують, але домінують найдрібніші.Дослідники також перевірили, як пил поводиться під впливом сильного випромінювання. Виявилося, що частинки середнього розміру можуть бути менш стійкими і руйнуватися швидше, що частково пояснює, чому їх раніше не завжди фіксували.WR 112 щороку виробляє пилу приблизно втричі більше, ніж маса Місяця. Оскільки цей пил багатий на вуглець, результати впливають на оцінки того, скільки вуглецю такі масивні зоряні системи постачають у галактику.З часом вуглецевий пил залишає околиці зір і змішується з міжзоряним газом. З таких хмар можуть формуватися нові зорі й планети.
