Двойная система WR 112 производит углеродную пыль нанометрового размера, согласно новому исследованию

В феврале 2026 года в издании The Astrophysical Journal опубликовано исследование, представляющее усовершенствованную методологию для оценки вклада углеродной пыли, генерируемой массивными звездными системами. Работа, возглавляемая студентом Йельского университета Донглином Ву, сфокусирована на пылеобразующей способности двойных систем типа Вольфа-Райе (WR). Эта космическая пыль имеет фундаментальное значение для космологии, поскольку она служит ключевым строительным материалом для понимания процессов формирования планет и эволюции галактик.

Система WR 112 была определена как один из наиболее значимых источников пыли в своей категории, ежегодно производящий объем, эквивалентный массе трех земных Лун. Центральным элементом анализа стали динамические процессы столкновения мощных звездных ветров, исходящих от звезды Вольфа-Райе, и ее компаньона, звезды спектрального класса OB. В зонах этих столкновений формируются области пониженной температуры, где происходит конденсация пыли перед ее последующим выбросом в межзвездное пространство.

Для проведения исследования команда использовала комплексные данные, полученные с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и массива ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Телескоп JWST позволил идентифицировать характерные спиральные дуги пыли, расширяющиеся от WR 112, используя снимки в среднем инфракрасном диапазоне. При этом ALMA не зафиксировал эмиссии пыли, что навело ученых на мысль о чрезвычайно малом размере частиц или их повышенной температуре.

Совместный анализ данных указал на то, что пыль в системе WR 112 преимущественно состоит из зерен, размер которых не превышает одного микрометра, причем значительная часть этих частиц имеет диаметр всего несколько нанометров. Донглин Ву, в работе над которой также участвовали профессора Йельского университета Хектор Арсе и Дайсуке Нагаи, отметил, что соотношение размеров между самой звездой и этими пылевыми зернами приближается к квинтиллиону к одному. В результате анализа были выделены две основные популяции пылевых зерен: доминирующая группа нанометрового масштаба и вторичная группа с размером около 0,1 микрометра.

Этот бимодальный результат помогает разрешить давнее противоречие в предыдущих измерениях, полученных для аналогичных систем. Исследователи выдвигают гипотезу, что промежуточные по размеру зерна могут быть уничтожены в результате таких процессов, как радиационно-торсионная деструкция. Данное открытие проливает свет на то, как массивные двойные системы влияют на распределение углеродной пыли, которая является критически важным материалом для зарождения планет.

Система WR 112 сохраняет свое центральное значение для анализа процессов, определяющих химический состав и последующую эволюцию галактик. Подобные исследования, как, например, изучение системы WR 140, где пылевые оболочки формируются каждые восемь лет, показывают, что углерод, необходимый для жизни, широко распределяется по Вселенной. Понимание процессов пылеобразования в таких экстремальных средах, как двойные системы Вольфа-Райе, имеет решающее значение для построения точных моделей галактической эволюции.