Obrazový kredit: ESO
Evropská jižní observatoř vydala nové snímky relativně blízké hvězdy Ety Cariny, která by mohla být v konečné fázi svého života a mohla by explodovat jako supernova v blízké budoucnosti (astronomicky mluvící) - během příštích 10–20 000 let nebo tak. Hvězda je vzdálena 7 500 světelných let, což je 100násobek hmotnosti Slunce a nejzářivější objekt Mléčné dráhy. Od roku 1841 vytvořil kolem sebe nádhernou mlhovinu nepřetržitým vylučováním vnějších vrstev, zatímco se rychle točí. Sledováním toho, jak se Eta Carina mění, získají astronomové cenné poznatky o závěrečných fázích života superhmotné hvězdy.
Od roku 1841, kdy do té doby nenápadná jižní hvězda Eta Carinae prošla velkolepým výbuchem, astronomové přemýšleli, co přesně se děje v této nestabilní obří hvězdě. Avšak vzhledem ke značné vzdálenosti - 7 500 světelných let - byly podrobnosti o samotné hvězdě mimo pozorování.
O této hvězdě je známo, že je obklopena mlhovinou Homunculus, dvěma hvězdovitými mraky vystřelenými hvězdou, z nichž každá je stokrát větší než naše sluneční soustava.
Infračervená interferometrie s přístrojem VINCI na interferometru velmi velkého teleskopu ESO (VLTI) poprvé umožnila mezinárodnímu týmu astronomů [1] přiblížit vnitřní část svého hvězdného větru. Pro vůdce týmu Roy van Boekel tyto výsledky naznačují, že „vítr Eta Carinae se ukazuje jako velmi protáhlý a samotná hvězda je díky své rychlé rotaci velmi nestabilní.“
Netvor na jižní obloze
Eta Carinae, nejzářivější hvězda známá v naší Galaxii, je ze všech standardů skutečnou příšerou: je 100krát hmotnější než naše Slunce a 5 milionůkrát jasnější. Tato hvězda nyní vstoupila do poslední fáze svého života a je velmi nestabilní. Čas od času podléhá obrovským výbuchům; jedna z posledních se stala v roce 1841 a vytvořila nádhernou bipolární mlhovinu známou jako mlhovina Homunculus (viz ESO PR Foto 32a / 03). V té době, a to i přes poměrně velkou vzdálenost - 7 500 světelných let - se Eta Carinae krátce stala druhou nejjasnější hvězdou na noční obloze, kterou překonal pouze Sirius.
Eta Carinae je tak velká, že pokud bude umístěna do naší sluneční soustavy, bude přesahovat oběžnou dráhu Jupiteru. Tato velká velikost je však poněkud svévolná. Jeho vnější vrstvy jsou neustále vháněny do vesmíru radiačním tlakem - dopad fotonů na atomy plynu. Mnoho hvězd, včetně našeho Slunce, ztrácí hmotu kvůli takovým „hvězdným větrům“, ale v případě Eta Carinae je výsledná hmotnostní ztráta obrovská (asi 500 hmotností Země ročně) a je obtížné definovat hranici mezi vnější vrstvy hvězdy a okolní hvězdný větrný region.
Nyní, VINCI a NAOS-CONICA, dva infračervené citlivé objekty na velmi velkém dalekohledu ESO (VLT) na observatoře Paranal (Chile), poprvé zkoumaly tvar hvězdné větrné oblasti. Při pohledu dolů do hvězdného větru, jak je to možné, mohli astronomové odvodit část struktury tohoto záhadného objektu.
Tým astronomů [1] poprvé použil adaptivní optickou kameru NAOS-CONICA [2], připojenou k dalekohledu VLT YEPUN 8,2 m, k zobrazení zákalu Eta Carinae s prostorovým rozlišením srovnatelným s velikostí sluneční soustavy. , srov. PR Foto 32a / 03.
Tento obrázek ukazuje, že v centrální oblasti mlhoviny Homunculus dominuje objekt, který je považován za bodový světelný zdroj s mnoha světelnými „kuličkami“ v bezprostřední blízkosti.
Směrem k limitu
Za účelem získání ještě ostřejšího pohledu se pak astronomové obrátili na interferometrii. Tato technika kombinuje dva nebo více dalekohledů, aby se dosáhlo úhlového rozlišení [3], které je stejné jako u dalekohledu tak velkého, jako je oddělení jednotlivých dalekohledů (srov. ESO PR 06/01 a ESO PR 23/01).
Pro studium poměrně jasné hvězdy Eta Carinae není nutný plný výkon 8,2 m teleskopů VLT. Astronomové tak použili VINCI, VLT INterferometer Commissioning Instrument [4], spolu se dvěma 35 cm siderostatovými testovacími dalekohledy, které sloužily k získání „First Light“ pomocí VLT Interferometru v březnu 2001 (viz ESO PR 06/01).
Siderostaty byly umístěny na vybraných pozicích na pozorovací platformě VLT v horní části Paranalu, aby poskytovaly různé konfigurace a maximální základní linii 62 metrů. Během několika nocí byly dva malé dalekohledy zaměřeny na Eta Carinae a dva světelné paprsky byly zaměřeny na společné zaostření v testovacím přístroji VINCI v centrálně umístěné interferometrické laboratoři VLT. Potom bylo možné změřit úhlovou velikost hvězdy (jak je vidět na obloze) v různých směrech.
Astronomové posunuli prostorové rozlišení této konfigurace na hranici, a tak se podařilo vyřešit tvar vnější vrstvy Eta Carinae. Byli schopni poskytnout prostorové informace v měřítku 0,005 arcsec, což je asi 11 AU (1650 milionů km) ve vzdálenosti Eta Carinae, což odpovídá plné velikosti oběžné dráhy Jupiteru.
Tento úspěch, zmenšený na terestrické rozměry, se porovnává s rozlišením mezi vejcem a kulečníkovou koulí ve vzdálenosti 2 000 kilometrů.
Nejneobvyklejší tvar
Pozorování VLTI přinesla astronomům překvapení. Naznačují, že vítr kolem Eta Carinae je úžasně protáhlý: jedna osa je jeden a půlkrát delší než druhá! Kromě toho se zjistilo, že delší osa je zarovnána se směrem, ve kterém byly vypuštěny mnohem větší mraky ve tvaru hub (při pohledu na méně ostré obrazy).
Samotná hvězda a mlhovina Homunculus jsou tedy v měřítku od 10 do 20-30 000 AU úzce spojeny v prostoru.
VINCI dokázala detekovat hranici, kde se hvězdný vítr z Eta Carinae stává tak hustým, že již není průhledný. Tento hvězdný vítr je patrně mnohem silnější ve směru dlouhé osy než krátké osy.
Podle teorií hlavního proudu, hvězdy ztratí nejvíce hmoty kolem jejich rovníku. Důvodem je to, že hvězdný vítr získává pomoc při „zvedání“ odstředivé síly způsobené rotací hvězdy. Pokud by to však bylo v případě Ety Carinae, osa rotace (skrz póly hvězdy) by pak byla kolmá k oběma hubovitým mrakům. Je však prakticky nemožné, aby houby byly umístěny jako paprsky v kole vzhledem k rotující hvězdě. Věc vypuzená v roce 1841 by pak byla natažena do prstence nebo torusu.
Pro Roy van Boekel „současný celkový obraz má smysl pouze tehdy, je-li hvězdný vítr Eta Carinae protažen ve směru jeho pólů. To je překvapivé obrácení obvyklé situace, kdy se hvězdy (a planety) v důsledku odstředivé síly zplošťují na pólech.
Další supernova?
Teoretici předpovídali takový exotický tvar hvězd typu Eta Carinae. Hlavním předpokladem je, že samotná hvězda, která je umístěna hluboko v jejím hvězdném větru, je z obvyklých důvodů zploštěna u pólů. Protože však polární oblasti této centrální zóny jsou blíže ke středu, kde probíhají procesy jaderné fúze, budou teplejší. V důsledku toho bude radiační tlak v polárních směrech vyšší a vnější vrstvy nad polárními oblastmi centrální zóny budou více „nafouknuty“ než vnější vrstvy na rovníku.
Za předpokladu, že je tento model správný, lze vypočítat rotaci Eta Carinae. Ukazuje se, že by se měl točit při více než 90 procentech maximální možné rychlosti (před rozpadem).
Eta Carinae zažila velké výbuchy jiné než v roce 1841, naposledy kolem roku 1890. Zda je další výbuch v blízké budoucnosti znovu známy, není jisté, ale je jisté, že se tato nestabilní obří hvězda neusadí.
V současné době ztrácí tolik hmoty tak rychle, že po méně než 100 000 letech z ní nezůstane nic. Pravděpodobněji se však Eta Carinae zničí dávno předtím, než se objeví výbuch supernovy, který by se mohl pouhým okem možná objevit na denní obloze. To se může stát „brzy“ v astronomickém časovém měřítku, možná již během příštích 10–20 000 let.
Původní zdroj: ESO News Release
