Attēla kredīts: ESO
Eiropas Dienvidu observatorija ir izlaidusi jaunus salīdzinoši netālu esošās zvaigznes Eta Carina attēlus, kas varētu būt savas dzīves pēdējā posmā un tuvākajā nākotnē (astronomiski runājot) - nākamo 10-20 000 gadu laikā - eksplodēt kā supernova. vai tā. Zvaigzne atrodas 7500 gaismas gadu attālumā, 100 reizes pārsniedzot Saules masu, un tas ir visspilgtākais objekts Piena Ceļā. Kopš 1841. gada ap sevi ir izveidojies skaists miglājs, nepārtraukti izmetot ārējos slāņus, kamēr tas ātri griežas. Vērojot, kā mainās Eta Karina, astronomi iegūs vērtīgu ieskatu supermasīvās zvaigznes dzīves pēdējos posmos.
Kopš 1841. gada, kad līdz tam brīdim neuzkrītošā dienvidu zvaigzne Eta Carinae piedzīvoja iespaidīgu uzliesmojumu, astronomi ir domājuši, kas īsti notiek šajā nestabilajā milzu zvaigznē. Tomēr, ņemot vērā ievērojamo attālumu - 7500 gaismas gadus -, pašas zvaigznes detaļas nebija novērojamas.
Ir zināms, ka šo zvaigzni ieskauj Homunculus miglājs - divi sēnes formas mākoņi, kurus zvaigzne izmet, un katrs no tiem ir simtiem reižu lielāks nekā mūsu Saules sistēma.
Tagad pirmo reizi infrasarkanā interferometrija ar VINCI instrumentu ESO ļoti lielā teleskopa interferometrā (VLTI) ļāva starptautiskai astronomu komandai [1] tuvināt sava zvaigžņu vēja iekšējo daļu. Komandas līderim Rojam van Boekelam šie rezultāti norāda, ka “Eta Carinae vējš izrādās ārkārtīgi iegarens, un pati zvaigzne ir ļoti nestabila ātrās griešanās dēļ”.
Briesmonis dienvidu debesīs
Eta Carinae, visspilgtākā zvaigzne, kas pazīstama mūsu Galaktikā, pēc visiem standartiem ir īsts briesmonis: tā ir 100 reizes masīvāka par mūsu Sauli un 5 miljonus reižu kā gaismas spuldze. Šī zvaigzne tagad ir nonākusi savas dzīves pēdējā posmā un ir ļoti nestabila. Laiku pa laikam tas piedzīvo milzīgus uzliesmojumus; viens no nesenākajiem notika 1841. gadā un radīja skaistu bipolāru miglāju, kas pazīstams kā Homunculus miglājs (sk. ESO PR Foto 32a / 03). Tajā laikā, neraugoties uz salīdzinoši lielo attālumu - 7500 gaismas gadiem - Eta Carinae īsi kļuva par otro spožāko zvaigzni nakts debesīs, kuru pārspēja tikai Siriuss.
Eta Carinae ir tik liela, ka, ja to novietotu mūsu Saules sistēmā, tā pārsniegtu Jupitera orbītu. Šis lielais izmērs tomēr ir nedaudz patvaļīgs. Tā ārējos slāņus nepārtraukti izpūst kosmosā ar radiācijas spiedienu - fotonu ietekmi uz gāzes atomiem. Daudzas zvaigznes, ieskaitot mūsu sauli, zaudē masu šādu “zvaigžņu vēju” dēļ, bet Eta Carinae gadījumā masas zudumi ir milzīgi (apmēram 500 Zemes masu gadā), un ir grūti noteikt robežu starp zvaigznes ārējie slāņi un apkārtējais zvaigžņu vēja reģions.
Tagad VINCI un NAOS-CONICA, divi uz infrasarkano staru jutīgi instrumenti ESO ļoti lielajā teleskopā (VLT) Paranāla observatorijā (Čīle), pirmo reizi pārbaudīja zvaigžņu vēja reģiona formu. Cik vien iespējams, ieskatoties zvaigžņu vējā, astronomi varēja secināt par šī mīklainā objekta struktūru.
Astronomu komanda [1] vispirms izmantoja adaptīvo optikas kameru NAOS-CONICA [2], kas piestiprināta pie 8,2 m VLT YEPUN teleskopa, lai attēlotu Eta Carinae miglaino apkārtni ar telpisko izšķirtspēju, kas ir salīdzināma ar Saules sistēmas lielumu. , sal. PR Foto 32a / 03.
Šis attēls parāda, ka Homunculus miglāja centrālajā reģionā dominē objekts, kas tiek uztverts kā punktveida gaismas avots ar daudzām gaismas spuldzēm tiešā tuvumā.
Ceļā uz robežu
Lai iegūtu vēl asāku skatu, astronomi pēc tam pievērsās interferometrijai. Šis paņēmiens apvieno divus vai vairākus teleskopus, lai panāktu leņķisko izšķirtspēju [3], kas ir vienāda ar tāda paša teleskopa izšķirtspēju, cik liela ir atsevišķo teleskopu atdalīšana (sk. ESO PR 06/01 un ESO PR 23/01).
Diezgan spožās zvaigznes Eta Carinae izpētei 8,2 m VLT teleskopu pilnā jauda nav nepieciešama. Tādējādi astronomi izmantoja VINCI, VLT INterferometra palaišanas instrumentu [4], kopā ar diviem 35 cm sānu statnes testa teleskopiem, kas kalpoja, lai 2001. gada martā ar VLT interferometru iegūtu “Pirmo gaismu” (sk. ESO PR 06/01).
Sānu statņi tika novietoti izvēlētajās vietās VLT novērošanas platformā Paranal augšpusē, lai nodrošinātu dažādas konfigurācijas un maksimālo bāzes līniju 62 metri. Vairāku nakšu laikā divi mazie teleskopi bija vērsti uz Eta Carinae, un abi gaismas stari tika vērsti uz kopēju fokusu VINCI testa instrumentā centrā atrodas VLT interferometrijas laboratorijā. Pēc tam bija iespējams izmērīt zvaigznes leņķisko izmēru (kā redzams debesīs) dažādos virzienos.
Nospiežot šīs konfigurācijas telpisko izšķirtspēju līdz robežai, astronomiem izdevās izšķirt Eta Carinae ārējā slāņa formu. Viņi spēja sniegt telpisko informāciju mērogā 0,005 loka, ti, apmēram 11 AU (1650 miljoni km) Eta Carinae attālumā, kas atbilst Jupitera orbītas pilnam izmēram.
Samazināts līdz virszemes dimensijām, šis sasniegums ir salīdzināms ar olu un biljarda bumbas atšķiršanu 2000 kilometru attālumā.
Neparastākā forma
VLTI novērojumi astronomus sagādāja pārsteigumu. Viņi norāda, ka vējš ap Eta Carinae ir pārsteidzoši izstiepts: viena ass ir pusotru reizi garāka nekā otra! Turklāt tiek konstatēts, ka garākā ass ir izlīdzināta ar virzienu, kurā tika izmesti daudz lielāki sēņu formas mākoņi (redzami uz mazāk asiem attēliem).
Tādējādi, sākot ar skalu no 10 līdz 20–30 000 AU, pati zvaigzne un Homunculus miglājs ir cieši saskaņoti telpā.
VINCI spēja noteikt robežu, kur Eta Carinae zvaigžņu vējš kļūst tik blīvs, ka tas vairs nav caurspīdīgs. Acīmredzot šis zvaigžņu vējš ir daudz spēcīgāks garās ass virzienā nekā īsās ass virzienā.
Saskaņā ar vispārpieņemtajām teorijām, zvaigznes zaudē lielāko masu ap savu ekvatoru. Tas notiek tāpēc, ka šajā vietā zvaigžņu vējš saņem “pacelšanas” palīdzību no centrbēdzes spēka, ko izraisa zvaigznes rotācija. Tomēr, ja tas tā būtu Eta Carinae gadījumā, tad rotācijas ass (caur zvaigznes stabiem) būtu perpendikulāra abiem sēnes formas mākoņiem. Bet praktiski nav iespējams, ka sēņu mākoņi ir izvietoti kā spieķi ritenī attiecībā pret rotējošo zvaigzni. Jautājums, kas izmests 1841. gadā, tad būtu iestiepts gredzenā vai torā.
Rojam van Boekelam “pašreizējam koptēlam ir jēga tikai tad, ja Eta Carinae zvaigžņu vējš ir pagarināts tā stabu virzienā. Tas ir pārsteidzoši parastajā situācijā, kad zvaigznes (un planētas) centrbēdzes spēka dēļ ir saplacinātas pie poliem.
Nākamā supernova?
Šādu eksotisku formu Eta Carinae tipa zvaigznēm prognozēja teorētiķi. Galvenais pieņēmums ir tāds, ka pati zvaigzne, kas atrodas dziļi sava zvaigžņu vēja iekšpusē, pie pamatiem ir saplacināta. Tomēr, tā kā šīs centrālās zonas polārie apgabali ir tuvāk centram, kur notiek kodolsintēzes procesi, tie būs karstāki. Rezultātā radiācijas spiediens polārajos virzienos būs lielāks, un ārējie slāņi virs centrālās zonas polārajiem reģioniem kļūs vairāk “uzpūsti” nekā ārējie slāņi pie ekvatora.
Pieņemot, ka šis modelis ir pareizs, var aprēķināt Eta Carinae rotāciju. Izrādās, ka tam vajadzētu griezties virs 90 procentiem no maksimālā iespējamā ātruma (pirms sadalīšanas).
Eta Carinae ir piedzīvojusi lielus uzliesmojumus, izņemot 1841. gadā, pēdējoreiz ap 1890. gadu. Vai tuvākajā laikā atkal kāds uzliesmojums atkārtosies, nav zināms, taču ir skaidrs, ka šī nestabilā milzu zvaigzne neapsēstos.
Pašlaik tā zaudē tik lielu masu tik strauji, ka pēc mazāk nekā 100 000 gadu no tā nekas vairs nepaliks. Tomēr, visticamāk, Eta Carinae iznīcinās sevi ilgi pirms tam supernovas sprādzienā, kas, iespējams, varētu kļūt redzams dienas debesīs ar neapbruņotu aci. Tas var notikt “drīz” astronomiskajā laika posmā, iespējams, jau nākamo 10-20 000 gadu laikā.
Oriģinālais avots: ESO ziņu izlaidums
