Eta Carinae — hipergigant i układ podwójny w Mgławicy Carina
Eta Carinae: niezwykle masywny i zmienny układ podwójny w Mgławicy Carina, otoczony Homunculusem; znany z Wielkiej Erupcji XIX w. i jako kandydat do przyszłej eksplozji supernowej.
Eta Carinae to jeden z najbardziej znanych i badań obiektów w Drodze Mlecznej: bardzo jasny, masywny układ gwiazdowy położony w południowym niebie w obrębie rozległej Mgławicy Carina. Obiekt znajduje się w gwiazdozbiorze Karyny (Carina) i leży w odległości szacowanej na około 7,5–8 tys. lat świetlnych od Słońca (odległość, Słońce). Ze względu na położenie na niebie jest najlepiej obserwowalny z półkuli południowej; z szerokości znacznie północnych wznosi się nisko lub wcale (widoczność).
Galeria obrazów
10 Obrazy
Budowa układu i składniki
Eta Carinae to co najmniej układ podwójny. Główna gwiazda jest klasyfikowana jako luminarny zmienny typu niebieskiego (LBV) — bardzo masywna, gorąca i niestabilna gwiazda, która pierwotnie mogła mieć około 150 mas Słońca i straciła znaczne ilości materii w erupcjach. Mniejszy towarzysz jest gorącym, masywnym supergigantem o masie rzędu kilkudziesięciu mas Słońca. Orbita obu składników jest silnie eliptyczna i ma okres rzędu kilku lat, co prowadzi do okresowych zbliżeń i intensywnych interakcji między strumieniami materii i wiatrami gwiazdowymi; te zderzenia generują silne emisje rentgenowskie i radiowe.
Homunculus i Wielka Erupcja
W połowie XIX wieku układ przeszedł tzw. Wielką Erupcję (ok. 1837–1858), gdy jasność gwałtownie wzrosła i obiekt był przez pewien czas jednym z najjaśniejszych na nocnym niebie. Podczas tej erupcji wydalono ogromne ilości materii, które uformowały charakterystyczny dwubiegunowy obłok gazu i pyłu znany jako Mgławica Homunculus. Homunculus ma strukturę złożoną z dwóch „półkul” oraz licznych wypustek i pasm; jest to wyraźny ślad przemieszczonej masy i daje wgląd w mechanizmy intensywnej utraty masy u LBV.
Własności obserwacyjne
Eta Carinae jest intensywnie obserwowana w wielu zakresach fal: w optyce (spektralna zmienność i linie emisji), w podczerwieni (emitowany przez ciepły pył z erupcji), w rentgenie (zderzające się wiatry i nieregularne fluktuacje przy peryastronie) oraz w falach radiowych. Dzięki obserwacjom spektroskopowym i interferometrycznym udało się określić dynamikę otaczającego gazu i strukturę układu. Badania wieloczęstotliwościowe pomogły zrozumieć procesy napędzające erupcje i powstawanie bipolarnej mgławicy.
Interakcje w układzie
Podczas bliskich przelotów na orbicie dochodzi do nasilonych oddziaływań między gęstym, wolniejszym wiatrem ze strony głównej gwiazdy a szybkim i bardziej rozrzedzonym wiatrem towarzysza. Ta strefa zderzenia wiatru jest źródłem silnego promieniowania rentgenowskiego i niestabilnych zmian obserwowanych w różnym zakresie. Modele pokazują, że kształt i jasność emisji zależą od kąta widzenia, prędkości i gęstości wiatrów oraz od ukształtowania orbitalnego.
Przyszłość i znaczenie
Z powodu dużej masy i zaawansowanego stadium ewolucji, Eta Carinae jest traktowana jako kandydatka do wybuchu supernowej lub nawet hipernowej w odległej przyszłości, choć dokładny przebieg i czas tego zdarzenia pozostają niepewne. Obserwowane procesy masowej utraty materii, erupcje i silne pole grawitacyjne czynią z tego obiektu ważne laboratorium do badania ewolucji masywnych gwiazd i ich wpływu na otoczenie, w tym na wzbogacanie materii w ciężkie pierwiastki.
Historia obserwacji i znaczenie kulturowe
Wielka Erupcja XIX wieku przyciągnęła uwagę astronomów i obserwatorów amatorskich, a od drugiej połowy XX wieku obserwacje fotometryczne i spektroskopowe oraz zdjęcia z dużych teleskopów i satelitów dostarczyły szczegółowych danych o Homunculusie i o zmienności układu. Eta Carinae występuje regularnie w literaturze naukowej jako przykład ekstremalnej ewolucji gwiazd.
Źródła i dalsze odnośniki
- Ogólne informacje o Eta Carinae oraz przeglądy naukowe.
- Położenie w gwiazdozbiorze: gwiazdozbiór, szczegóły dotyczące Carina.
- Szacowana odległość od Układu Słonecznego i odniesienia do Słońca.
- Klasyfikacja jako luminarny zmienny (LBV) oraz rola towarzysza supergiganta.
- Homunculus i materia wyrzucona w erupcji: Homunculus oraz otaczająca Mgławica Carina.
- Widoczność z Ziemi i ograniczenia obserwacyjne: widoczność.
- Przyszła ewolucja i możliwa eksplozja supernowej — przedmiot intensywnych badań.
Historia
Eta Carinae została po raz pierwszy zarejestrowana jako gwiazda 4. magnitudo. Jaśniała od 1837 do 1856 roku w czasie wydarzenia znanego jako "Wielka Erupcja". Eta Carinae stała się drugą najjaśniejszą gwiazdą na niebie między 11 a 14 marca 1843 roku, po czym zgasła znacznie poniżej poziomu widoczności gołym okiem.
Jaśnieje od około 1940 roku, osiągając maksimum powyżej magnitudo 4,5 w 2014 roku. Eta Carinae jest okołobiegunowa na południe od szerokości geograficznej 30°S, dlatego nigdy nie jest widoczna na północ od szerokości geograficznej 30°N.
System i właściwości
Ten układ gwiezdny jest obecnie jednym z najbardziej masywnych, które można szczegółowo zbadać. Do niedawna uważano, że Eta Carinae jest najbardziej masywną pojedynczą gwiazdą, ale w 2005 roku udowodniono, że jest to układ podwójny. Najbardziej masywna gwiazda w układzie wielokrotnym Eta Carinae ma prawdopodobnie ponad 100 razy większą masę niż Słońce. Istnieją inne masywne gwiazdy, o których wiadomo, że świecą jaśniej i są bardziej masywne.
Gwiazdy takie jak Eta Carinae produkują ponad milion razy więcej światła niż Słońce. Są one dość rzadkie - w galaktyce o rozmiarach Drogi Mlecznej występuje ich zaledwie kilkadziesiąt. Przyjmuje się, że znajdują się one blisko lub powyżej granicy Eddingtona. Oznacza to, że ciśnienie zewnętrzne ich promieniowania jest prawie na tyle silne, że przeciwdziała grawitacji. Gwiazdy o masie ponad 120 mas Słońca przekraczają granicę Eddingtona, a ich grawitacja jest ledwie na tyle silna, by utrzymać w sobie promieniowanie i gaz.
Największe znaczenie dla astrofizyki Eta Carinae ma jej gigantyczna erupcja, którą zaobserwowano około 1843 roku. W ciągu kilku lat Eta Carinae wyprodukowała prawie tyle widzialnego światła, co supernowa, ale przetrwała. Była to "supernova impostor" lub "failed supernova". Gigantyczna erupcja Eta Carinae była prototypem tego zjawiska.
Jednym z niezwykłych aspektów Eta Carinae jest jej zmienna jasność. Jest ona obecnie klasyfikowana jako świecąca niebieska gwiazda zmienna (LBV) z powodu osobliwości w jej wzorcu rozjaśniania i ściemniania.
Promieniowanie jonizujące emitowane przez gwiazdę wtórną w Eta Carinae jest głównym źródłem promieniowania w tym układzie. Duża część tego promieniowania jest pochłaniana przez pierwotny wiatr gwiazdowy.
Powiązane strony
- S Doradus
Pytania i odpowiedzi
P: Co to jest Eta Carinae?
O: Eta Carinae jest superjasnym układem gwiazd typu hipergigant znajdującym się w gwiazdozbiorze Carina, w odległości około 7500 do 8000 lat świetlnych od Słońca.
P: Czy Eta Carinae zawiera więcej niż jedną gwiazdę?
O: Tak, Eta Carinae zawiera co najmniej dwie gwiazdy, z których główna to świecąca niebieska zmienna (LBV) i gorąca gwiazda supergigant na orbicie wokół niej.
P: Jaka jest masa gwiazdy głównej w Eta Carinae?
O: Gwiazda główna w Eta Carinae miała początkowo około 150 mas słonecznych, z czego straciła co najmniej 30.
P: Co to jest mgławica Homunculus?
O: Mgławica Homunculus to gęsta czerwona mgławica otaczająca Eta Carinae, utworzona przez dwie gwiazdy. Jest ona również częścią znacznie większej mgławicy Carina.
P: Czy gwiazda towarzysząca w Eta Carinae jest widoczna przez teleskopy optyczne?
O: Nie, ogromna gęsta czerwona mgławica otaczająca Eta Carinae uniemożliwia dostrzeżenie towarzysza optycznie.
P: Jak jasne są Eta Carinae i mgławica Homunculus?
O: Eta Carinae i mgławica Homunculus mają łączną jasność ponad pięć milionów razy większą od jasności Słońca.
P: Czy można się spodziewać, że Eta Carinae w przyszłości wybuchnie jako supernowa?
O: Tak, ze względu na masę i etap życia Eta Carinae można się spodziewać, że w przyszłości wybuchnie jako supernowa.
Powiązane artykuły
Autor
AlegsaOnline.com Eta Carinae — hipergigant i układ podwójny w Mgławicy Carina Leandro Alegsa
URL: https://pl.alegsaonline.com/art/32337
Źródła
- bbc.co.uk : bbc.co.uk/news/science-environment-50765663
- sciencedirect.com : sciencedirect.com/science/article/pii/S1384107608000547
- adsabs.harvard.edu : adsabs.harvard.edu/abs/2004JAD....10....6F
- arxiv.org : arxiv.org/abs/astro-ph/0606174
- messier.seds.org : messier.seds.org/xtra/ngc/etacar.html