Kuvaluotto: ESO
Euroopan eteläinen observatorio on julkaissut uusia kuvia suhteellisen lähellä olevasta tähdestä, Eta Carinasta, joka voi olla elämänsä viimeisessä vaiheessa ja voi räjähtää supernovana lähitulevaisuudessa (tähtitieteellisesti) - seuraavan 10-20 000 vuoden aikana. tai niin. Tähti on 7500 valovuoden päässä, 100-kertainen auringon massaan nähden ja Linnunradan valoisimmalla esineellä. Vuodesta 1841 lähtien se on luonut kauniin nebulan itsensä ympärille levittämällä jatkuvasti ulkopuolisia kerroksia, kun se pyörii nopeasti. Tarkkailemalla kuinka Eta Carina muuttuu, tähtitieteilijät saavat arvokkaita tietoja supermassiivisen tähden elämän viimeisistä vaiheista.
Vuodesta 1841 lähtien, jolloin siihen saakka huomaamaton etelätähti Eta Carinae on kokenut näyttävän purskeen, tähtitieteilijät ovat miettineet, mitä tällä epävakaalla jättilähdellä tarkalleen tapahtuu. Merkittävän etäisyyden - 7500 valovuoden - takia itse tähtiä koskevia yksityiskohtia ei kuitenkaan ollut havaittu.
Tätä tähtiä tiedetään ympäröivän Homunculus-udoksen, kahden tähden lähettämän sieninmuotoisen pilven, joista kukin on satoja kertoja suurempi kuin aurinkokuntamme.
Nyt ensimmäistä kertaa infrapunainterferometria VINCI-instrumentin kanssa ESO: n erittäin suuressa teleskooppinterferometrissä (VLTI) antoi kansainväliselle tähtitieteilijöiden tiimille [1] mahdollisuuden lähentää tähtituulensa sisäosaa. Ryhmän vetäjälle Roy van Boekelille nämä tulokset osoittavat, että "Eta Carinaen tuuli osoittautuu erittäin pitkänomaiseksi ja tähti itse on erittäin epävakaa sen nopean pyörimisen vuoksi".
Hirviö eteläisellä taivaalla
Eta Carinae, galaksissamme tunnetuin valoisin tähti, on kaikilta osin todellinen hirviö: se on 100 kertaa massiivisempi kuin aurinko ja 5 miljoonaa kertaa valoisa. Tämä tähti on nyt saavuttanut elämänsä viimeisen vaiheen ja on erittäin epävakaa. Sille tehdään aika ajoin suuria purkauksia; yksi viimeisimmistä tapahtui vuonna 1841 ja loi kauniin bipolaarisen nebulan, joka tunnetaan nimellä Homunculus-köysi (katso ESO PR Photo 32a / 03). Tuolloin, verrattuna suhteellisen suureen etäisyyteen - 7500 valovuotta -, Eta Carinaesta tuli hetkeksi toiseksi kirkkain tähti yötaivaalla, jonka ohitti vain Sirius.
Eta Carinae on niin iso, että jos se sijoitettaisiin aurinkokuntamme, se ulottuisi Jupiterin kiertoradan ulkopuolelle. Tämä suuri koko on kuitenkin hieman mielivaltainen. Sen ulkokerroksia puhalletaan jatkuvasti avaruuteen säteilypaineen avulla - fotonien vaikutuksesta kaasun atomeihin. Monet tähdet, mukaan lukien aurinkomme, menettävät massan tällaisten "tähtituulten" vuoksi, mutta Eta Carinaen tapauksessa massahäviö on valtava (noin 500 maan massaa vuodessa) ja on vaikea määritellä rajaa tähden ulkokerrokset ja sitä ympäröivä tähtituuli.
Nyt VINCI ja NAOS-CONICA, kaksi infrapunaherkää instrumenttia ESOn erittäin suuressa kaukoputkessa (VLT) Paranal-observatoriossa (Chile), ovat tutkineet tähtituulen alueen muotoa ensimmäistä kertaa. Kun tähtitieteilijät katsovat alas tähtituulista niin pitkälle kuin mahdollista, päättelevät joitain tämän arvoituksellisen esineen rakenteesta.
Tähtitieteilijäryhmä [1] käytti ensin NAOS-CONICA -sovellusoptiikkakameraa [2], joka oli kiinnitetty 8,2 m: n VLT YEPUN-teleskooppiin, kuvaamaan Eta Carinaen sameaa ympäristöä, jonka spatiaalinen resoluutio oli verrattavissa aurinkokunnan kokoon. , vrt. PR-kuva 32a / 03.
Tämä kuva osoittaa, että Homunculus-nebulan keskialuetta hallitsee esine, jota pidetään pistemäisenä valonlähteenä ja jonka välittömässä läheisyydessä on monia valaisevia ”läpikuultavia”.
Kohti rajaa
Saadakseen vielä terävämmän kuvan astronomit kääntyivät sitten interferometriaan. Tämä tekniikka yhdistää kaksi tai useampaa kaukoputkea, jotta saavutetaan kulmaresoluutio [3], joka on yhtä suuri kuin kaukoputken erillinen etäisyys (vrt. ESO PR 06/01 ja ESO PR 23/01).
Melko kirkkaan tähden Eta Carinaen tutkimiseksi 8,2 m: n VLT-kaukoputkien koko tehoa ei vaadita. Tähtitieteilijät käyttivät siten VINCI: tä, VLT INterferometrin käyttöönottoinstrumenttia [4], yhdessä kahden 35 cm: n Siderostat-koekoteleskoopin kanssa, joiden avulla saatiin ”ensimmäinen valo” VLT-interferometrillä maaliskuussa 2001 (katso ESO PR 06/01).
Sivustaatit sijoitettiin valittuihin paikkoihin VLT-tarkkailualustalla Paranalin yläosassa, jotta saataisiin aikaan erilaiset kokoonpanot ja enimmäisperustaso 62 metriä. Usean yön aikana kaksi pientä kaukoputkea osoittivat kohti Eta Carinae -tapahtumaa ja kaksi valonsäteen suuntautuivat yhteiseen tarkennukseen VINCI-testilaitteessa keskeisellä paikalla sijaitsevassa VLT-interferometrisessa laboratoriossa. Tällöin oli mahdollista mitata tähden kulmakoko (taivaalta nähtynä) eri suuntiin.
Työnnettyään tämän konfiguraation spatiaalisen resoluution rajaan, tähtitieteilijät onnistuivat selvittämään Eta Carinaen ulkokerroksen muodon. He pystyivät tarjoamaan paikkatietoa mittakaavassa 0,005 kaarisekuntia, eli noin 11 AU: ta (1650 miljoonaa km) Eta Carinaen etäisyydeltä, mikä vastaa Jupiterin kiertoradan kokoa.
Terresiaalisiin mittoihin pienentäen tätä saavutusta verrataan eron tekemiseen munan ja biljardipallon välillä 2000 kilometrin etäisyydellä.
Epätavallisin muoto
VLTI-havainnot tuovat tähtitieteilijöille yllätyksen. Ne osoittavat, että Eta Carinaen ympärillä oleva tuuli on hämmästyttävän pitkänomainen: toinen akseli on puolitoista kertaa pidempi kuin toinen! Lisäksi pidemmän akselin on todettu olevan linjassa sen suunnan kanssa, johon paljon suuremmat sienenmuotoiset pilvet (nähty vähemmän terävissä kuvissa) poistuivat.
Asteikolla 10 - 20 - 30 000 AU, itse tähti ja Homunculus-köys ovat siten tiiviisti avaruudessa.
VINCI pystyi havaitsemaan rajan, jossa Eta Carinaen tähtituuli tulee niin tiheäksi, että se ei ole enää läpinäkyvä. Ilmeisesti tämä tähtituuli on paljon voimakkaampi pitkän akselin kuin lyhyen akselin suunnassa.
Valtavirran teorioiden mukaan tähdet menettävät suurimman osan massasta päiväntasaajansa ympärillä. Tämä johtuu siitä, että tähtituuli saa tänne pyörimisen aiheuttamasta keskipakoisvoimasta “nostamisapua”. Kuitenkin, jos näin olisi Eta Carinaen tapauksessa, pyörimisakseli (tähtien napojen läpi) olisi silloin kohtisuorassa molempiin sienen muotoisiin pilviin. Mutta on käytännössä mahdotonta, että sienipilvet sijoitetaan pyörän pinnojen tavoin pyörivään tähtiin nähden. Vuonna 1841 irrotettu aine olisi sitten venytetty renkaaseen tai torukseen.
Roy van Boekelille ”nykyinen kokonaiskuva on järkevää vain, jos Eta Carinaen tähtituuli on pitkänomainen napojensa suuntaan. Tämä on yllättävän käännös tavanomaisesta tilanteesta, jossa tähdet (ja planeetat) ovat litistyneet napoihin keskipakoisvoiman vuoksi.
Seuraava supernova?
Teoreetikot ennustivat tällaisen eksoottisen muodon Eta Carinae -tyyppisille tähtiille. Tärkein oletus on, että tähti itse, joka sijaitsee syvällä tähtituulensa sisällä, on litistynyt napoihin tavanomaisesta syystä. Koska tämän keskusvyöhykkeen napa-alueet ovat sitten lähempänä keskustaa, jossa tapahtuu ydinfuusioprosesseja, ne ovat kuumempia. Seurauksena on, että säteilypaine polaarisuunnissa on korkeampi ja ulkovyöhykkeet keskusvyöhykkeen polaaristen alueiden yläpuolella saavat enemmän ”paisuntaa” kuin päiväntasaajan ulkokerrokset.
Jos tämä malli on oikea, Eta Carinaen kierto voidaan laskea. Osoittautuu, että sen pitäisi pyöriä yli 90 prosentilla suurimmasta mahdollisesta nopeudesta (ennen hajoamista).
Eta Carinae on kokenut muita kuin vuonna 1841, viimeksi noin vuonna 1890, ilmenneitä muita purskeita. Toista puhkeaminen toistuu lähitulevaisuudessa, ei tiedetä, mutta on varmaa, että tämä epävakaa jättiläinen tähti ei asettu.
Tällä hetkellä se menettää niin paljon massaa niin nopeasti, että siitä ei jää mitään jäljelle alle 100 000 vuoden kuluttua. Todennäköisemmin Eta Carinae kuitenkin tuhoaa itsensä kauan ennen sitä supernoova-räjähdyksessä, joka saattaa tulla näkyväksi päiväsaikaan taivaalla paljain silmin. Tämä voi tapahtua "pian" tähtitieteellisessä aikataulussa, ehkä jo seuraavien 10-20 000 vuoden aikana.
Alkuperäinen lähde: ESO-lehdistötiedote
