沃爾夫-拉葉 140（也稱為 WR 140 或 HD 193793）是一個由兩顆大質量恆星組成的系統，位於天鵝座中，距離我們約 5,000 光年。當這些恆星相互擺動時，來自每顆恆星的恆星風猛烈撞擊在一起，物質壓縮，並形成富含碳的塵埃。 NASA/ESA/CSA 詹姆斯韋伯太空望遠鏡的最新觀測結果顯示，17 個發出中紅外光的塵埃殼正在以規則的間隔向周圍空間擴展。
這張富含碳的沃爾夫拉葉星WR 140 的圖像是由韋伯中紅外線儀器(MIRI) 於2023 年9 月拍攝的。 / R. Lau ，NSF 的 NOIRLab / J. Hoffman，丹佛大學。
「韋伯證實科羅拉多州丹佛大學的博士生艾瑪·利布（Emma Lieb）說：「這些數據是真實的，而且其數據還表明，塵埃殼正在以一致的速度向外移動，揭示了在極短的時間內發生的可見變化。
“每顆砲彈都以每秒超過 2,600 公里的速度飛離恆星，幾乎是光速的 1%。”
「我們習慣於思考太空中的事件是在數百萬或數十億年的時間內緩慢發生的，」丹佛大學教授珍妮佛霍夫曼說。
“在這個系統中，天文台顯示塵埃殼從一年到下一年都在擴大。”
英國天文學技術中心的天文學家奧利維亞瓊斯博士說：“在韋伯僅相隔 13 個月進行的觀測中，看到這些貝殼的實時運動確實令人驚嘆。”
“這些新結果讓我們第一次看到如此巨大的雙星作為宇宙中塵埃工廠的潛在作用。”
就像發條一樣，恆星風每八年有幾個月產生塵埃，因為這兩顆恆星在一條寬闊、細長的軌道上最接近。
韋伯也顯示了灰塵形成停止的位置 - 尋找影像左上角的較暗區域。
該望遠鏡的中紅外線影像檢測到了已經存在了 130 多年的貝殼——較舊的貝殼已經消散得足夠大，以至於現在太暗而無法檢測到。
天文學家推測，恆星最終將在數十萬年的時間內產生數萬個塵埃殼。
「中紅外觀測對於這項分析絕對至關重要，因為該系統中的塵埃相當涼爽，」美國國家科學基金會 NOIRLab 的天文學家 Ryan Lau 博士說。
“近紅外線和可見光觀測只會顯示距離恆星最近的貝殼。”
“有了這些令人難以置信的新細節，望遠鏡還使我們能夠準確研究恆星形成塵埃的時間——幾乎是白天。”
粉塵分佈不均勻。儘管這些差異在韋伯圖像中並不明顯，但研究人員發現一些塵埃已經“堆積”，形成了與整個太陽系一樣大的無定形、脆弱的雲。
許多其他單獨的灰塵顆粒自由漂浮。每個斑點都小至人類頭髮寬度的百分之一。無論是否結塊，所有灰塵都以相同的速度移動並且富含碳。
當這些恆星向周圍環境「噴灑」塵埃之後，數百萬或數十億年後會發生什麼？
該系統中的沃爾夫-拉葉星質量是太陽的 10 倍，並且已接近其生命的終點。
在其最後的「表演」中，這顆恆星要么會爆炸為超新星——可能會炸掉部分或全部塵埃殼——要么塌陷成黑洞，而這將使塵埃殼完好無損。
儘管沒有人能夠確切地預測將會發生什麼，但科學家們還是支持黑洞的場景。
“天文學的一個主要問題是，宇宙中所有的塵埃來自哪裡？”劉博士說。
“如果像這樣的富含碳的塵埃能夠倖存下來，它可以幫助我們開始回答這個問題。”
霍夫曼教授說：“我們知道碳對於形成像我們這樣的岩石行星和太陽係是必要的。”
“能夠一睹雙星系統如何不僅產生富含碳的塵埃，而且還將其推入我們的銀河系鄰居，真是令人興奮。”
這發現發表於天文物理學期刊通訊。
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艾瑪·P·迪爾等人。 2025. WR 140 碰撞風塵埃形成的動態印記。應用JL979，L3； DOI：10.3847/2041-8213/ad9aa9
