Подвійна зоряна система WR 112 виробляє нанорозмірний вуглецевий пил: нові відкриття астрофізиків

У лютому 2026 року в авторитетному виданні The Astrophysical Journal було оприлюднено результати дослідження, що пропонує інноваційний підхід до оцінки обсягів вуглецевого пилу, який генерується масивними зоряними системами. Наукова група під керівництвом Донгліна Ву, студента Єльського університету, зосередила свою увагу на здатності подвійних систем типу Вольфа-Райє (WR) до пилоутворення. Цей космічний пил відіграє фундаментальну роль у сучасній космології, оскільки він є базовим будівельним матеріалом для формування нових планет та розуміння механізмів еволюції цілих галактик.

Система WR 112 була ідентифікована дослідниками як один із найпотужніших генераторів космічного пилу у своєму класі, щороку виробляючи об’єм речовини, який за масою дорівнює трьом земним Місяцям. Ключовим об'єктом аналізу стали складні динамічні процеси, що виникають при зіткненні інтенсивних зоряних вітрів, які випромінюють зірка Вольфа-Райє та її супутник — зірка спектрального класу OB. Саме в зонах таких зіткнень виникають області з відносно низькою температурою, де відбувається конденсація пилових частинок перед їхнім подальшим розсіюванням у міжзоряному просторі.

Для реалізації цього амбітного проекту науковці задіяли комплексні дані, отримані за допомогою космічної обсерваторії імені Джеймса Вебба (JWST) та наземного масиву антен ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Завдяки знімкам у середньому інфрачервоному діапазоні, телескоп JWST дозволив чітко розрізнити характерні спіральні дуги пилу, що розходяться від центру системи WR 112. Водночас відсутність фіксації емісії пилу системою ALMA підштовхнула вчених до висновку про надзвичайно малий розмір цих частинок або їхню аномально високу температуру.

Ретельний перехресний аналіз отриманих даних продемонстрував, що пил у системі WR 112 складається переважно із зерен, розмір яких не перевищує одного мікрометра, причому значна частина цих часток має діаметр лише кілька нанометрів. Донглін Ву, який працював над дослідженням разом із професорами Єльського університету Гектором Арсе та Дайсуке Нагаї, підкреслив, що співвідношення розмірів між самою зіркою та цими крихітними зернами становить приблизно квінтильйон до одного. У результаті наукової роботи було виокремлено дві ключові популяції пилових зерен: домінуючу групу нанометрового масштабу та другорядну групу з розміром часток близько 0,1 мікрометра.

Отриманий бімодальний результат допомагає розв'язати тривале наукове протиріччя, що виникало під час попередніх вимірювань аналогічних космічних об'єктів. Дослідники висунули обґрунтовану гіпотезу, згідно з якою зерна проміжного розміру можуть систематично руйнуватися внаслідок таких фізичних процесів, як радіаційно-торсійна деструкція. Це відкриття проливає світло на те, як саме масивні подвійні системи впливають на глобальний розподіл вуглецевого пилу, що є критично важливим ресурсом для зародження планетних систем у Всесвіті.

Система WR 112 продовжує залишатися об'єктом центрального значення для вивчення процесів, що визначають хімічний склад та подальшу еволюцію галактик. Паралельні дослідження, зокрема вивчення системи WR 140, де пилові оболонки стабільно формуються кожні вісім років, підтверджують, що вуглець, необхідний для виникнення життя, широко розповсюджується космосом. Глибоке розуміння механізмів пилоутворення в таких екстремальних середовищах, як подвійні системи Вольфа-Райє, є вирішальним фактором для побудови максимально точних моделей галактичної еволюції в майбутньому.