Eta Carinae: binarni sistem, nadsvetla zvezda in Homunkulus
Eta Carinae (η Carinae ali η Car) je nadsvetla zvezda v ozvezdju Carina, oddaljena približno 7.500 do 8.000 svetlobnih let od Sonca. Gre za enega najsvetlejših in najmasivnejših znanih objektov v naši galaksiji, ob tem pa je močno prekrit s prahom in plinom, zaradi česar ga v vidnem delu spektra močno zakriva meglica.
Osnovne značilnosti
Sistem je izjemno svetel: skupna svetilnost območja okoli Eta Carinae je ocenjeno več kot pet milijonovkrat večja od svetilnosti Sonca. Eta Carinae se nahaja v središču Homunkulusove meglice, ki je del veliko večje meglice Carina. Zaradi položaja na nebu in močne zakritosti je najbolje opazna z južnega neba; severno od 30° severne zemljepisne širine ni vidna, medtem ko jo z južnih zemljepisnih širin (približno južno od 30°) lahko spremljamo, ko vzhaja ali je blizu meridiana.
Sestava sistema in orbita
Eta Carinae je vsaj binarni sistem. Glavni član je svetleča modra spremenljivka (LBV), izvirno ocenjena na približno 150 mas Sonca; v času razvoja je izgubila velike količine mase (vsaj nekaj deset Sončevih mas) med hudimi izbruhi. Okrog primarne zvezde kroži vroča nadorjakinja s približno 30 masami Sonca — spremljevalca v optičnem svetlu zaradi goste meglice neposredno ne vidimo, vendar njegova prisotnost izhaja iz spektroskopskih, rentgenskih in drugih opazovanj.
Obe zvezdi imata močne zvezdne vetrove: primarna LBV ima počasnejši, zelo gost veter, spremljevalec pa hitrejši, manj gosto tokovnico. Njuna orbita je zelo ekscentrična (ekscentričnost blizu 0,9) z obdobjem približno 5,5 leta; ob periastroju (najbližji pristop) močno interakcijo med vetrovi povzročata močne rentgenske izbruhe in kratkotrajne spremembe v oddajanju svetlobe.
Homunkulus in Velika eksplozija
Eta Carinae je najbolj znana po veliki eruptsiji v 19. stoletju (Velika eksplozija), ki je ustvarila bipolarno meglico Homunkulus. Ta struktura ima obliko dveh sopnih lobusov (dumbla), ki se širita od zvezde; Homunkulus vsebuje velike količine izmetane mase (ocene se gibljejo v razponu nekaj do več deset mas Sonca) in se širi s hitrostmi nekaj sto kilometrov na sekundo. Med Veliko eksplozijo je sistem za nekaj let postal ena najsvetlejših zvezd na nebu in močno vplival na svoje okolje.
Opazovanje v različnih valovnih dolžinah
Ker je Eta Carinae močno zakrita z notranjim prahom in plinom, je za razumevanje njenega notranjega delovanja ključna večvalovna astronomija: opazovanja v infrardečem, radijskem, ultravijoličnem in rentgenskem območju so razkrila strukturo vetrov, interakcije med zvezdami in dinamiko Homunkulusa. Rentgenski signali se močno spreminjajo ob vsakem periastroju zaradi trčenja vetrov, v infrardečem pa lahko vidimo toplotno oddajanje prahu, ki nastaja ob erupcijah.
Prihodnost sistema
Ker sta obe zvezdi zelo masivni in primarna že v pozni fazi zvezdnega življenja, je pričakovano, da bo sistem v nadaljnjih tisočletjih končal svojo življenjsko pot v eksploziji; verjetna je supernova. Glede na velikost in izgubo mase med izbruhi lahko končni izid vključuje tudi nastanek črne luknje ali posebnih vrst supernov (npr. tip IIn ali še močnejša razpoka). Zaradi svoje bližine in intenzivnih dogajanj predstavlja Eta Carinae pomemben laboratorij za preučevanje končnih stadijev zelo masivnih zvezd.
Zaključek: Eta Carinae je kompleksen, dinamičen in zelo masiven binarni sistem, obdan z impresivno Homunkulusovo meglico, ki je nastala med zgodovinsko izbruho v 19. stoletju. Njegove močne interakcije, hitre spremembe v oddajanju in potencial za prihodnjo supernovo ga naredijo za enega najbolj proučevanih objektov v galaktični astronomiji.
Slika Hubblovega vesoljskega teleskopa, ki prikazuje Eta Carinae in bipolarno meglico Homunculus, ki obdaja zvezdo. Homunkulus je nastal ob izbruhu meglice Eta Carinae, katere svetloba je leta 1843 dosegla Zemljo. Sama Eta Carinae je videti kot bela lisa blizu sredine slike, kjer se dotikata oba lobusa Homunkulusa.
Slika meglice Carina, ki jo je posnel zelo veliki teleskop Evropskega južnega observatorija (ultra visoka slika je na voljo s klikom)
Eta Carinae ima v svojem središču zvezdo, kot je razvidno iz te slike, ki jo je posnela Chandra. Novo opazovanje z rentgenskimi žarki kaže tri ločene strukture: zunanji, podkovast obroč s premerom približno 2 svetlobni leti, vroče notranje jedro s premerom približno 3 svetlobne mesece in vroč osrednji vir s premerom manj kot 1 svetlobni mesec, ki morda vsebuje superzvezdo, ki je odgovorna za meglico Homunkulus. Zunanji obroč priča o še eni veliki eksploziji, ki se je zgodila pred več kot 1000 leti. Kredit: Chandra Science Center in NASA
Zgodovina
Eta Carinae je bila prvič zabeležena kot zvezda četrte magnitude. Med letoma 1837 in 1856 se je v dogodku, znanem kot "velika erupcija", močno povečala. Med 11. in 14. marcem 1843 je Eta Carinae postala druga najsvetlejša zvezda na nebu, nato pa je precej ugasnila pod vidljivostjo prostega očesa.
Od približno leta 1940 je svetlejša in je leta 2014 dosegla največjo magnitudo nad 4,5. Eta Carinae je cirkumpolarna južno od 30° južne zemljepisne širine, zato je severno od 30° severne zemljepisne širine nikoli ne vidimo.
Sistem in lastnosti
Ta zvezdni sistem je trenutno eden od najbolj masivnih, ki jih je mogoče podrobno preučiti. Do nedavnega je veljalo, da je Eta Carinae najbolj masivna enojna zvezda, leta 2005 pa se je izkazalo, da gre za dvojni sistem. Najmasivnejša zvezda v večzvezdnem sistemu Eta Carinae ima verjetno več kot stokrat večjo maso od Sonca. Obstajajo še druge masivne zvezde, za katere je znano, da so bolj svetleče in da so masivnejše.
Zvezde, kot je Eta Carinae, proizvajajo več kot milijonkrat več svetlobe kot Sonce. So precej redke - v galaksiji velikosti Mlečne ceste jih je le nekaj deset. Predvideva se, da so blizu ali nad Eddingtonovo mejo. To pomeni, da je zunanji pritisk njihovega sevanja skoraj tako močan, da lahko deluje proti gravitaciji. Zvezde z maso nad 120 Sončevih mas presegajo Eddingtonovo mejo, njihova gravitacija pa je komaj dovolj močna, da zadrži njihovo sevanje in plin.
Glavni pomen Eta Carinae za astrofiziko je njen velikanski izbruh, ki so ga opazili okoli leta 1843. V nekaj letih je Eta Carinae proizvedla skoraj toliko vidne svetlobe kot eksplozija supernove, vendar je preživela. Bila je "impostor supernove" ali "neuspela supernova". Orjaški izbruh Eta Carinae je bil prototip tega pojava.
Eta Carinae je izjemna zaradi svoje spreminjajoče se svetlosti. Zaradi posebnosti v vzorcu svetlenja in pojemanja je trenutno razvrščena kot svetleča modra spremenljivka (LBV) dvojne zvezde.
Ionizirajoče sevanje, ki ga oddaja sekundarna zvezda v Eta Carinae, je glavni vir sevanja sistema. Velik del tega sevanja absorbira primarni zvezdni veter.
Sorodne strani
- S Doradus
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je Eta Carinae?
O: Eta Carinae je nadsvetli zvezdni sistem v ozvezdju Carina, približno 7500 do 8000 svetlobnih let od Sonca.
V: Ali Eta Carinae vsebuje več kot eno zvezdo?
O: Da, Eta Carinae vsebuje vsaj dve zvezdi, pri čemer je glavna svetleča modra spremenljivka (LBV), okoli nje pa kroži vroča zvezda supervelikanka.
V: Kakšna je masa primarne zvezde v Eta Carinae?
O: Primarna zvezda v Eta Carinae je imela na začetku približno 150 mas Sonca, od katerih jih je izgubila vsaj 30.
V: Kaj je meglica Homunkulus?
O: Homunkulusova meglica je gosta rdeča meglica, ki obdaja Eta Carinae in jo tvorita dve zvezdi. Je tudi del veliko večje meglice Carina.
V: Ali je spremljevalna zvezda v Eta Carinae vidna z optičnimi teleskopi?
O: Ne, zaradi ogromne goste rdeče meglice, ki obdaja Eta Carinae, spremljevalke ni mogoče videti optično.
V: Kako svetla sta Eta Carinae in meglica Homunkulus?
O: Eta Carinae in meglica Homunculus imata skupno več kot petmilijonkrat večjo svetilnost od Sonca.
V: Ali se pričakuje, da bo Eta Carinae v prihodnosti eksplodirala kot supernova?
O: Da, zaradi njene mase in faze njenega življenja se pričakuje, da bo Eta Carinae v prihodnosti eksplodirala kot supernova.
