Des astronomes utilisant le télescope spatial NASA/ESA/CSA James Webb ont identifié deux étoiles responsables de la génération de poussière riche en carbone à seulement 5 000 années-lumière de la Terre, dans la galaxie de la Voie lactée. Les étoiles massives du système Wolf-Rayet 140, qui orbitent l'une autour de l'autre sur des trajectoires allongées, créent cette poussière par le biais des vents stellaires en collision.
Lors de leur rapprochement le plus proche tous les huit ans, les étoiles produisent une nouvelle coquille de poussière qui s'étend vers l'extérieur, contribuant potentiellement à la formation d'étoiles ailleurs dans la galaxie. Les observations de Webb ont révélé 17 coquilles de poussière émettant de la lumière infrarouge moyenne, toutes s'étendant à des vitesses constantes.
Emma Lieb, auteur principal de l'étude et doctorante à l'Université de Denver, a déclaré : "Le télescope a confirmé que ces coquilles de poussière sont réelles, et ses données ont également montré qu'elles se déplacent vers l'extérieur à des vitesses constantes, révélant des changements visibles sur des périodes de temps incroyablement courtes." Chaque coquille s'éloigne des étoiles à des vitesses dépassant 2 600 kilomètres par seconde, soit presque 1 % de la vitesse de la lumière.
De plus, les images infrarouges moyennes de Webb ont détecté des coquilles de poussière qui persistent depuis plus de 130 ans. Les chercheurs supposent que les étoiles pourraient produire des dizaines de milliers de coquilles de poussière sur des centaines de milliers d'années. Ryan Lau, astronome au NSF NOIRLab, a souligné l'importance des observations infrarouges moyennes, déclarant : "Avec ces détails incroyables, le télescope nous permet également d'étudier exactement quand les étoiles forment de la poussière — presque jour pour jour."
L'avenir des étoiles Wolf-Rayet reste incertain. L'étoile la plus massive est proche de la fin de sa vie et pourrait soit exploser en supernova, soit s'effondrer en un trou noir, préservant potentiellement les coquilles de poussière. Cette recherche éclaire les origines de la poussière riche en carbone dans l'univers, qui est cruciale pour la formation de planètes rocheuses et de systèmes solaires.
Les résultats ont été publiés dans les Letters de l'Astrophysical Journal et présentés lors de la 245e réunion de la Société américaine d'astronomie à National Harbor, dans le Maryland.