Nebula e rrotullueshme e dy yjeve në vdekje zbulohet në detaje spektakolare në imazhin e ri të teleskopit Webb

Dita para ekzaminimit tim të tezës, shoku im dhe astronomi radio Joe Callingham më tregoi një imazh që e prisnim për pesë vjet të gjatë – një foto infra të kuqe e dy yjeve që po vdisnin që e kishim kërkuar nga Teleskopi shumë i madh në Chile.

Unë u gëlltita – yjet ishin të rrethuar nga një spirale e madhe pluhuri, si një gjarpër që ha bishtin e vet.

Ne e kemi quajtur Apep, për zotin e gjarprit egjiptian të shkatërrimit. Tani, ekipi ynë është në fund të fundit me fat të përdorë Teleskopin Hapësinor James Webb të NASA-s (JWST) për të parë Apep-in.

Nëse diçka mund të mbulojë tronditjen e parë të shikimit të nebula spiral të saj të bukur, është kjo imazh i mahnitshëm i ri, me të dhënat e JWST-së tashmë të analizuar në dy letra në arXiv.

Vdekjet e dhunshme të yjeve

Menjëherë para se të vdesin si supernovae, yjet më të mëdhenj të universit humbasin dhunshëm shtresat e tyre të jashtme të hidrogjenit, duke lënë të ekspozuara qendrat e tyre të rëndë.

Këto quhen yjet Wolf-Rayet pas zbuluesve të tyre, të cilët vunë re rrjedhje të fuqishme të gazit që shpërthente nga këto objekte, shumë më të fuqishme se era yjor nga Dielli ynë. Shtaga Wolf-Rayet zgjat vetëm mijëvjeçarë – një hapje sysh në shkallët kohore kozmike – para se ata të shpërthejnë dhunshëm.

Ndryshe nga Dielli ynë, shumë yje në universit ekzistojnë në çift të njohur si binarë. Kjo është veçanërisht e vërtetë për yjet më të mëdhenj, si yjet Wolf-Rayet.

Kur erërat e fuqishme nga një yll Wolf-Rayet përplasen me erën e partnerit të tyre më të dobët, ato shtypen njëra mbi tjetrën. Në qendër të këtij stuhie formohet një mjedis i dendur, i ftohtë ku erërat e pasura me karbon mund të kondensohen në pluhur. Pluhuri më i hershëm i karbonit në kozmos – i pari nga materiali që përbën trupin tonë – u bë në këtë mënyrë.

Pluhuri nga ylli Wolf-Rayet shpërndahet pothuajse në vijë të drejtë, dhe lëvizja orbitale e yjeve e rrotullon atë në një nebulë të formës spirale, duke dukur saktësisht si uji nga një spërkatës kur shihet nga lart.

Ne prisnim që Apep të dukej si një nga këto nebula elegante me formë rrotulluese, zbuluar nga kolegu ynë dhe bashkëautor Peter Tuthill. Për befasi tonë, nuk ishte.

Kundërshtarë të barabartë

Imazhi i ri u mor duke përdorur Kamerën e infra të kuqe të JWST-së, si kamerat termike të përdorura nga gjuetarët ose ushtria. Ajo paraqet material të nxehtë si blu, dhe material më të ftohtë në të gjelbër deri në të kuqe.

Duket se Apep nuk është vetëm një yll i fuqishëm që godet një shok më të dobët, por dy yje Wolf-Rayet. Kundërshtarët kanë erëra pothuajse të barabarta në fuqinë e tyre, dhe pluhuri është shpërndarë në një konus shumë të gjerë dhe është rrethuar në formë të një çarçafi të erës.

Kur sajmë kur e përshkruam për herë të parë Apep në vitin 2018, vërejtëm një yll të tretë, më të largët, duke spekuluar nëse ishte gjithashtu pjesë e sistemit ose një ndërhyrës rastësor përgjatë vijës së shikimit.

Pluhuri dukej sikur po lëvizte shumë më ngadalë se era, gjë që ishte e vështirë për t'u shpjeguar. Ne sugjeruam se pluhuri mund të transportohej nga një erë e ngadaltë dhe e trashë nga ekuatori i një ylli që rrotullohet shpejt, e cila është e rrallë sot, por e zakonshme në universin e hershëm.

Të dhënat e reja, shumë më të detajuara nga JWST, zbulojnë tre shella të tjera pluhuri që shkojnë më larg, secila më e ftohtë dhe më e dobët se e mëparshmja dhe të shpërndara në mënyrë të përsosur të barabartë, kundrejt një sfondi të pluhurit që rrotullohet.

Të dhëna të reja, njohuri të reja

Të dhënat e JWST-së tani janë të botuara dhe interpretohen në një çift artikujsh, një drejtuar nga astronomi i Caltech, Yinuo Han, dhe tjetri nga Studenti i Masterit në Universitetin Macquarie, Ryan White.

Letra e Han tregon se si fshi i nebula ndal temperaturën, lidh pluhurin e sfondit me yjet në përparësi, dhe sugjeron se yjet janë më larg se sa menduam. Kjo nënkupton se ato janë jashtëzakonisht të ndritshëm, por dobëson pretendimin tonë fillestar për erërat e ngadalta dhe rrotullimin e shpejtë.

Në Letër të White, ai zhvillon një model të shpejtë kompjuterik për formën e nebula, dhe e përdor këtë për të deshifruar orbitën e yjeve të brendshme shumë saktë.

Ai gjithashtu vuri re se ka një “shqitje” të shkëputur nga skelat e pluhurit, pikërisht aty ku era e yllit të tretë do t’i kafshonte ato. Kjo provon se familja Apep nuk është vetëm një çift binjakësh – ata kanë një vëlla të tretë.

Kuptimi i sistemeve si Apep na tregon më shumë rreth vdekjes së yjeve dhe origjinës së pluhurit të karbonit, por këto sisteme gjithashtu kanë një bukuri të mrekullueshme që del nga gjeometria e tyre dukshëm e thjeshtë.

Dhuna e vdekjes së yjeve gdhend puzzle që do të kuptoheshin edhe nga Newtoni dhe Archimedi, dhe është një gëzim shkencor t’i zgjidhësh ato dhe t’i ndajësh.