Кредит за изображение: ESO
Европейската южна обсерватория пусна нови изображения на сравнително близка звезда - Ета Карина, която може да бъде в последните етапи от живота си и да може да избухне като свръхнова в близко бъдеще (астрономически казано) - в рамките на следващите 10-20 000 години или така. Звездата е на 7 500 светлинни години, 100 пъти по-голяма от масата на Слънцето и най-светещият обект в Млечния път. От 1841 г. тя създава красива мъглявина около себе си, като непрекъснато хвърля външни слоеве, докато се върти бързо. Наблюдавайки как се променя Ета Карина, астрономите ще получат ценна представа за последните етапи от живота на свръхмасивна звезда.
Още от 1841 г., когато дотогава незабележимата южна звезда Ета Карина претърпя зрелищен изблик, астрономите се питаха какво точно става в тази нестабилна гигантска звезда. Поради значителното си разстояние - 7500 светлинни години - подробности за самата звезда бяха извън наблюдението.
Известно е, че тази звезда е заобиколена от мъглявината Хомункул - две облаци с форма на гъби, изхвърлени от звездата, всеки от които е стотици пъти по-голям от нашата Слънчева система.
Сега за първи път инфрачервената интерферометрия с инструмента VINCI на много големия телескопски интерферометър (VLTI) на ESO даде възможност на международен екип от астрономи [1] да увеличи мащаба на вътрешната част на звездния си вятър. За Рой ван Бокел, лидер на екипа, тези резултати показват, че „вятърът на Ета Каринае се оказва изключително удължен и самата звезда е силно нестабилна поради бързото си въртене“.
Чудовище в южното небе
Eta Carinae, най-светещата звезда, позната в нашата Галактика, по всички стандарти е истинско чудовище: тя е 100 пъти по-масивна от нашето Слънце и 5 милиона пъти светеща. Тази звезда вече е влязла в последния етап от живота си и е силно нестабилна. От време на време претърпява гигантски изблици; една от най-новите се случи през 1841 г. и създаде красивата биполярна мъглявина, известна като мъглявината Хомункул (виж ESO PR Photo 32a / 03). По онова време и въпреки сравнително голямото разстояние - 7 500 светлинни години - Ета Карина за кратко се превърна в втората най-ярката звезда на нощното небе, надминала единствено Сириус.
Eta Carinae е толкова голям, че ако бъде поставен в нашата слънчева система, би излязъл извън орбитата на Юпитер. Този голям размер обаче е донякъде произволен. Външните му слоеве непрекъснато се издухват в космоса от радиационно налягане - въздействието на фотоните върху атомите на газ. Много звезди, включително нашето Слънце, губят маса заради такива "звездни ветрове", но в случая на Eta Carinae, получената загуба на маса е огромна (около 500 земни маси годишно) и е трудно да се определи границата между външни слоеве на звездата и околния звезден регион на вятъра.
Сега, VINCI и NAOS-CONICA, две чувствителни към инфрачервени лъчи обекти на много големия телескоп (VLT) на ESO в Обсерваторията Паранал (Чили), за първи път проучват формата на звездната зона на вятъра. Поглеждайки надолу в звездния вятър, доколкото е възможно, астрономите биха могли да намерят част от структурата на този загадъчен обект.
Екипът на астрономите [1] за първи път използва адаптивната оптична камера NAOS-CONICA [2], прикрепена към 8,2-метровия телескоп VLT YEPUN, за да изобрази замъглената среда на Eta Carinae с пространствена разделителна способност, сравнима с размера на слънчевата система , вж. PR снимка 32а / 03.
Това изображение показва, че в централната област на мъглявината Хомункул е доминиран обект, който се разглежда като точков източник на светлина с много светещи „петна” в непосредствена близост.
Към лимита
За да получат още по-остър изглед, астрономите след това се насочиха към интерферометрията. Тази техника комбинира два или повече телескопа за постигане на ъглова разделителна способност [3], равна на тази на телескоп, толкова голяма, колкото разделянето на отделните телескопи (вж. ESO PR 06/01 и ESO PR 23/01).
За изследването на доста ярката звезда Eta Carinae не се изисква пълната мощност на 8,2-метровите VLT телескопи. По този начин астрономите са използвали VINCI, VLT INterferometer пускащ инструмент [4], заедно с два 35-сантиметрови тестови телескопа, които служат за получаване на „първа светлина“ с VLT интерферометър през март 2001 г. (виж ESO PR 06/01).
Сидеростатите бяха поставени на избрани позиции на платформата за наблюдение на VLT в горната част на Paranal, за да осигурят различни конфигурации и максимална базова линия от 62 метра. В продължение на няколко нощи двата малки телескопа бяха насочени към Eta Carinae, а двата светлинни лъча бяха насочени към общ фокус в тестовия инструмент VINCI в централно разположената интерферометрична лаборатория VLT. Тогава беше възможно да се измери ъгловият размер на звездата (както се вижда на небето) в различни посоки.
Изтласквайки докрай пространствената резолюция на тази конфигурация, астрономите успяха да разрешат формата на външния слой на Eta Carinae. Те бяха в състояние да предоставят пространствена информация в мащаб 0,005 арсек, което е около 11 AU (1650 милиона км) на разстоянието на Eta Carinae, което съответства на пълния размер на орбитата на Юпитер.
Сведено до земни размери, това постижение се сравнява с разграничаването между яйце и билярдна топка на разстояние от 2000 километра.
Най-необичайна форма
Наблюденията на VLTI донесоха астрономите изненада. Те показват, че вятърът около Eta Carinae е удивително удължен: една ос е един и половина пъти по-дълга от другата! Освен това се оказва, че по-дългата ос е подравнена с посоката, в която се изтласкват много по-големите гъбовидни облаци (виждани на по-малко остри изображения).
Обхващаща мащаб от 10 до 20-30 000 AU, самата звезда и мъглявината Хомункул по този начин са тясно подредени в пространството.
VINCI успя да открие границата, където звездният вятър от Eta Carinae става толкова гъст, че вече не е прозрачен. Очевидно този звезден вятър е много по-силен в посока на дългата ос, отколкото на късата ос.
Според основните теории звездите губят най-много маса около своя екватор. Това е така, защото тук звездният вятър получава „повдигаща“ помощ от центробежната сила, причинена от въртенето на звездата. Ако обаче това беше така в случая с Eta Carinae, оста на въртене (през полюсите на звездата) щеше да е перпендикулярна на облаците с форма на гъби. Но на практика е невъзможно облаците от гъби да са разположени като спици в колело, спрямо въртящата се звезда. Материята, изхвърлена през 1841 г., тогава щеше да бъде опъната в пръстен или торус.
За Рой ван Бокел „настоящата цялостна картина има смисъл само ако звездният вятър на Ета Каринае е издължен в посока на полюсите си. Това е изненадващо обръщане на обичайната ситуация, при която звездите (и планетите) са сплескани на полюсите поради центробежната сила.
Следващата супернова?
Подобна екзотична форма за звездите от типа Ета Карини беше предсказана от теоретиците. Основното предположение е, че самата звезда, която е разположена дълбоко в звездния си вятър, е сплескана на полюсите по обичайната причина. Въпреки това, тъй като полярните зони на тази централна зона след това са по-близо до центъра, където се извършват процеси на ядрен синтез, те ще бъдат по-горещи. Следователно, радиационното налягане в полярните посоки ще бъде по-високо и външните слоеве над полярните участъци на централната зона ще получат повече „надуване“, отколкото външните слоеве в екватора.
Ако приемем, че този модел е правилен, въртенето на Eta Carinae може да се изчисли. Оказва се, че тя трябва да се върти с над 90 процента от максималната възможна скорост (преди разбиване).
Eta Carinae е претърпял големи изблици, различни от този през 1841 г., най-скоро около 1890 г. Дали ще се случи повторно избухване в близко бъдеще, не е известно, но е сигурно, че тази нестабилна гигантска звезда няма да се успокои.
В момента тя губи толкова голяма маса толкова бързо, че нищо няма да остане от нея след по-малко от 100 000 години. По-вероятно е обаче Eta Carinae да се унищожи много преди това при взрив на свръхнова, който евентуално би могъл да стане видим в небето през деня с просто око. Това може да се случи „скоро“ в астрономическия времеви мащаб, може би вече в следващите 10-20 000 години.
Оригинален източник: ESO News Release
