Onderzoekers hebben een fascinerende ontdekking gedaan van een quadrupel stofschil rond het massieve sterrenstelsel, bekend als Apep. Dit systeem herbergt bijzondere sterren, die zich in de laatste fase van hun leven bevinden en ons veel kunnen leren over de evolutie van sterren en de oorsprong van koolstofstof in het heelal.
Massieve sterren kunnen aan het einde van hun levenscyclus explosieve sterwinden produceren die hun buitenste lagen wegblazen. Dit resulteert vaak in wat bekend staat als Wolf-Rayet-sterren, een zeldzaam soort ster in ons Melkwegstelsel. Slechts ongeveer 1000 van dergelijke sterren zijn gesignaleerd in onze galaxie.
De observatie werd uitgevoerd door een team van het California Institute of Technology, onder leiding van Yinuo Han. Zij gebruikten de mid-infraroodcamera (MIRI) van de James Webb Space Telescope (JWST) om het Wolf-Rayet-binaire systeem 2XMM J160050.7–514245 te bestuderen, dat ook bekend staat als Apep, genoemd naar de slangachtige stofwolk die het sterrenstelsel omringt.
Tijdens deze observatie ontdekte het team drie nieuwe lagen stofschil buiten de eerder bekende. Deze quad-lagen hebben allemaal een spiraalvormige structuur en breiden zich uit. De stof die deze schalen vormt, is vermoedelijk in de afgelopen 700 jaar door de centrale Wolf-Rayet-sterren uitgestoten.
Bovendien hebben de onderzoekers vastgesteld dat dit binaire systeem eigenlijk uit drie sterren bestaat, in plaats van twee. Dit betekent dat er een derde superster aanwezig is in het systeem die door de uitgestoten stofschillen beweegt. Han beschreef het moment dat zij de nieuwe gegevens van JWST zagen als een “lichtpunt in een donkere kamer”, waarbij elk detail van het materiaal zichtbaar werd.
De schappen van stof die door deze sterren zijn geproduceerd, vertonen unieke V-vormige gaten die door de aanwezigheid van de derde ster zijn ontstaan. Dit biedt nieuwe inzichten in de dynamica van het systeem en versterkt de bekende interacties tussen de sterren.
Vanaf het moment dat deze Wolf-Rayet-sterren dichterbij elkaar komen, kunnen ze krachtige sterwinden genereren die met elkaar in botsing komen, wat resulteert in een massale uitstoot van stof rijk aan koolstof gedurende een periode van ongeveer 25 jaar. Dit maakt Apep een bijzonder object, aangezien de meeste Wolf-Rayet-sterren een kortere cyclus van enkele jaren hebben.
Ten slotte heeft het team een nieuwe schatting gemaakt van de omlooptijd van het systeem, die ongeveer 190 jaar bedraagt. Dit doet Apep onderscheiden van andere Wolf-Rayet-systemen en benadrukt zijn zeldzaamheid.
Terwijl de onderzoekers de ware afstand van Apep blijven onderzoeken, die voorheen werd geschat op ongeveer 7800 lichtjaar, heeft hun recentste schatting dit tot circa 15.000 lichtjaar verhoogd. Verdere observaties zijn noodzakelijk om de exacte afstand en de karakteristieken van dit bijzondere sterrenstelsel vast te stellen.
