Рідкісний вид зірки Вольфа-Райє – однієї з найяскравіших, наймасивніших і найкоротше видимих зірок – був одним із перших спостережень, здійснених космічним телескопом Джеймса Вебба NASA в червні 2022 року. Вебб показує зірку WR 124, з безпрецедентною деталізацією завдяки потужним інфрачервоним приладам. Зірка знаходиться на відстані 15 000 світлових років від нас у сузір’ї Стрільця.
Масивні зірки проходять свій життєвий цикл, і лише деякі з них проходять коротку фазу Вольфа-Райє, перш ніж стати надновою, що робить детальні спостереження Вебба за цією рідкісною фазою цінними для астрономів. Зірки Вольфа-Райє знаходяться в процесі скидання зовнішніх шарів, що призводить до їх характерних ореолів газу та пилу. Зірка WR 124 у 30 разів більша за масу Сонця, і наразі вона викинула 10 матеріалів, як і Сонце. Коли викинутий газ віддаляється від зірки й охолоджується, утворюється космічний пил і світиться в інфрачервоному світлі, яке виявляє Вебб.
Походження космічного пилу, який може пережити вибух наднової зірки та зробити внесок у загальний «бюджет пилу» Всесвіту, викликає великий інтерес для астрономів з кількох причин. Пил є невід’ємною частиною роботи Всесвіту: він захищає зірки, що формуються, збирається разом, щоб допомогти у формуванні планет, і служить платформою для формування та злипання молекул, включно з будівельними блоками життя на Землі. Не зважаючи на багато важливих ролей, які відіграє пил, пилу у Всесвіті все ще більше, ніж можуть пояснити сучасні теорії утворення пилу астрономів. Всесвіт працює з надлишком бюджету.
Вебб відкриває нові можливості для вивчення деталей космічного пилу, який найкраще спостерігати в інфрачервоному діапазоні хвиль. Камера ближнього інфрачервоного діапазону Вебба (NIRCam) врівноважує яскравість зоряного ядра WR 124 і вузлуваті деталі в слабшому навколишньому газі. Інструмент середнього інфрачервоного діапазону телескопа (MIRI) показує складну структуру газопилової туманності викинутого матеріалу, який зараз оточує зірку. До Вебба астрономи, які люблять пил, просто не мали достатньо детальної інформації, щоб досліджувати питання утворення пилу в таких середовищах, як WR 124, і чи були зерна пилу достатньо великими та рясними, щоб пережити наднову та стати значним внеском у загальний бюджет пилу. Тепер ці питання можна досліджувати за допомогою реальних даних.
Такі зірки, як WR 124, також служать аналогом, який допомагає астрономам зрозуміти вирішальний період у ранній історії Всесвіту. Подібні вмираючі зірки вперше засіяли молодий Всесвіт важкими елементами, викуваними в їхніх ядрах – елементами, які зараз поширені в нинішню епоху, в тому числі на Землі.