Редкий тип звезд Вольфа-Райе был одним из первых наблюдений, сделанных космическим телескопом NASA имени James Webb в июне 2022 года. Космическая обсерватория смогла сфотографировать звезду WR 124, в беспрецедентных деталях с его мощными инфракрасными инструментами. Звезда находится на расстоянии 15 000 световых лет в созвездии Стрельца.
Массивные звезды проходят свой жизненный цикл быстро, и только некоторые из них проходят короткую фазу Вольфа-Райе, прежде чем стать сверхновой, что делает подробные наблюдения Webb за этой редкой фазой ценными для астрономов. Звезды Вольфа-Райе сбрасывают свои внешние слои, в результате чего появляются характерные гало из газа и пыли. Звезда WR 124 в 30 раз тяжелее Солнца и на данный момент сбросила материю на 10 Солнц. По мере того, как выбрасываемый газ удаляется от звезды и остывает, образуется космическая пыль, которая светится в инфракрасном свете, обнаруживаемом Webb.
Происхождение космической пыли, которая может пережить взрыв сверхновой и внести свой вклад в общий "пылевой бюджет" Вселенной, представляет большой интерес для астрономов по многим причинам. Пыль является неотъемлемой частью работы Вселенной: она укрывает формирующиеся звезды, собирается вместе, помогая формировать планеты, и служит платформой для образования и слипания молекул, включая строительные блоки жизни на Земле. Несмотря на множество важных ролей, которые играет пыль, во Вселенной все еще больше пыли, чем могут объяснить современные астрономические теории образования пыли. Вселенная работает с "профицитом бюджета" пыли.
Webb открывает новые возможности для изучения деталей космической пыли, которую лучше всего наблюдать в инфракрасном диапазоне световых волн. Камера ближнего инфракрасного диапазона NIRCam уравновешивает яркость звездного ядра WR 124 и сложные детали более слабого окружающего газа. Mid-Infrared Instrument (MIRI) телескопа показывает комковатую структуру газовой и пылевой туманности выброшенного материала, который сейчас окружает звезду. До Webb астрономы, изучавшие пыль, просто не имели достаточно подробной информации, чтобы исследовать вопросы образования пыли в таких средах, как WR 124, и были ли частицы пыли достаточно большими и многочисленными, чтобы пережить взрыв сверхновой и внести значительный вклад в общий бюджет пыли. Теперь эти вопросы можно изучить на реальных данных.
Такие звезды, как WR 124, также служат аналогом, помогающим астрономам понять решающий период в ранней истории Вселенной. Подобные умирающие звезды впервые засеяли молодую Вселенную тяжелыми элементами, выкованными в их ядрах — элементами, которые сейчас распространены в текущую эпоху, в том числе на Земле. Детальное изображение WR 124, сделанное Webb, навсегда сохраняет краткое бурное время трансформации и обещает будущие открытия, которые раскроют давно сокрытые тайны космической пыли.