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【韦伯望远镜捕捉到了一组真正奇怪的由大质量恒星形成的光环】在过去的120年里 ， 恒星风形成了同心的尘埃圆圈 。
今天 ， 《自然天文学》发表了一篇论文 ， 展示了韦伯望远镜旨在产生的各种科学 。 早些时候 ， 这台新的望远镜对准了一个由两颗大质量恒星组成的系统 ， 这两颗恒星彼此围绕着对方运行 。 地面观测探测到了这些巨星相互作用产生的一两个环；韦伯能够确定 ， 在过去130年里 ， 至少有17个同心环被放置在适当的位置 。
同时 ， 天文学家获得了形成光环的物质的光谱 。
很难表达这些光环看起来有多奇怪（本文顶部的图片）然而 ， 对被认为造成这些结构的力量进行建模 ， 可以得到几乎完全相同的结构复制品 。
环绕着巨人的光环
该星系被称为“WR 140” ， 由两颗大质量恒星组成 。 一个是O型恒星 ， 是我们所知的最大、最热的恒星类别 。 第二种被称为沃尔夫拉叶星（Wolf-Rayet） ， 这是一类能量巨大的大质量恒星 ， 它会喷出大部分的氢 ， 并经常向环境中释放碳或氮等较重的元素 。 这两颗巨星的轨道非常接近 ， 绕一圈需要不到8年的时间 ， 尽管轨道相当古怪 。
由于它们的高能性质 ， 这两颗恒星都有强大的恒星风 ， 会将大量物质喷射到周围的空间 。 在它们的风相互作用的地方 ， 压力可能会高到足以使风凝结成灰尘颗粒 。 由于轨道动力学 ， 这导致形成了部分环状结构 ， 大部分凝结发生在双星的一侧 。 地面望远镜的观测显示 ， 有一两个环延伸到大约5000倍的地日距离（称为天文单位 ， AU） 。
这些结构看起来非常有趣 ， 以至于 WR 140 成为了韦伯局长自由选择的早期释放科学计划的目标 。 这些图像确实非常壮观 ， 展示了一系列多达17个的环 ， 从双星延伸大约一光年 。 很可能还有其他的光环延伸得更远 ， 但太过微弱而无法探测到 。
上图：动画展示了WR140双星是如何在天文学家周围产生尘埃的 。
这些光环并不完全均匀 ， 有些地方比其他地方更厚 。 这些差异覆盖在由韦伯反射镜的形状和一些相关硬件引起的衍射峰上 。 但衍射峰影响所有波长 ， 而在较低的红外能量下 ， 光环的特征要明亮得多 ， 这使得两者能够区分开来 。
一个模型环
理论上 ， 环的细节 ， 包括它们的不对称性 ， 是由两颗恒星的轨道相互作用控制的 。 因此 ， 研究小组建立了一个模型 ， 包括轨道细节和两颗恒星产生的风 。 该模型的输出结果与HR 140中实际可见的结果之间的匹配是惊人的好 ， 因为它准确地预测了环形系统的许多微妙细节 。 这表明我们已经很好地掌握了形成这个系统的物理力量 ， 包括在轨道上某些点产生更多尘埃的因素 。
如果我们假设每个轨道都有一个环产生 ， 那么现在的17个环表明大约有130年的环产生历史 。 由于它们现在延伸了大约一光年 ， 我们可以推断它们正以每秒2600公里的速度远离双星 。
尽管有一些不规则的地方 ， 但考虑到环物质正在经历变化的引力 ， 来自恒星的辐射压力 ， 以及来自恒星喷射出的所有其他物质的阻力 ， 其膨胀是令人印象深刻的均匀 。
上图：实际WR 140系统（左）与粉尘产生和迁移的计算机模型输出的比较 。
WR 140 中的沃尔夫-拉叶星富含碳 ， 这意味着光环中的许多尘埃应该相应地富含有机化学物质 。 多亏了韦伯的硬件 ， 我们可以确认这一点 。 这种化学混合物看起来非常复杂 ， 没有单个分子从光谱中脱颖而出 。 但它似乎富含环状的类苯结构 ， 称为多环芳烃 。 它们倾向于在富碳、贫氢的环境中形成 —— 这正是你对富碳的沃尔夫-拉叶星的期望 。
由于物理和化学的表现完全符合预期 ， 这里没有太多的谜团需要解开 。 这些信息对天文学的其他领域也很有用 ， 因为星际介质中的尘埃对恒星和行星的形成做出了主要贡献 ， 而这些恒星可以帮助我们了解其中一些尘埃是如何到达那里的 。
但这并不是说不值得花些时间来惊讶于这样一个事实：相对容易理解的化学和物理可以创造出韦伯揭示的真正令人惊叹的结构 。
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