Eta Carinae — Carina tähtkuju ülihiidla täht ja tulevane supernoova
Eta Carinae — Carina hiidtäht Homunculuse udukogus: miljardite Päikeste heledus, massikaotus, varane supernoova ja dramaatiline dumbellikujuline gaasipilv.
Eta Carinae (η Carinae või η Car) on ülihea hüperhiiglaslik täht Carina tähtkujus, umbes 7500–8000 valgusaasta kaugusel Päikesest. See on üks heledamaid ja energiailma kõige aktiivsemaid mitmetähesüsteeme meie galaktikas, mistõttu on ta tähtis uurimisobjekt massiivsete tähtede elu ja surma mõistmiseks.
Süsteemi koostis ja orbiitika
Süsteemis on vähemalt kaks tähte. Peamine komponent on helendav sinine muutuja (LBV) — väga massiivne ja ebastabiilne tähesüsteemi liige, mille algne mass võis olla umbes 150 Päikesemassi. Selle peamise tähe massist on hinnanguliselt lahkunud juba palju — kindlasti vähemalt ~30 Päikesemassi, tõenäoliselt veelgi rohkem ajaloos toimunud massieralduste ja purskete tõttu. Süsteemi kaaslane on kuum ja massiivne täht, mille massi hinnangud on ligikaudu 30 Päikesemassi; see võib olla väga hele O-tüüpi või varjatud Wolf–Rayet’i tüüpi täht.
Kahe tähe orbiit on väga ekstsentriline ja perioodiks on ligikaudu 5,5 aastat. Orbiidi ajal tiirlevad tähed teineteise ümber ja nende tõsine lähenemine põhjustab teravat muutust süsteemi väljundis, näiteks X-kiirguse tugevuse muutusi — see on üks peamisi viise, kuidas astronoomid kaaslast uurivad, kuna kummagi tähte otsene optiline vaatlus on Homunculuse udukogust ja tolmust raskendatud.
Homunculuse udukogud ja Suur Puhang
Eta Carinae paikneb Homunculuse udukogus, mis on tihe ja bipolarne (dumbellikujuline) gaasi- ja tolmupilv, mis tekkis peamiselt 1800. aastate keskpaiga suure purske ehk nii‑öelda „Suur Puhangu” tulemusena. Selle ajal sai Eta Carinae ajutiselt väga heledaks — ta võis paista palja silmaga kui üks heledamaid tähti taevas. Homunculusesse paisati hinnanguliselt mõni kuni kümned Päikese massid materjali (punkteerumine varieerub sõltuvalt mõõtmistest), moodustades iseloomuliku kahe lobusega strukturi ning tolma, mis varjab keskset tähte optiliselt.
Valguse ja energia spekter
Eta Carinae on erakordselt hele: süsteemi koguvalgus on üle viie miljoni korra suurem kui Päikesel. Süsteem kiirgab intensiivselt eri lainepikkustel — nähtav sisu, infrapunasoe (tolma ja kuuma gaasi tõttu), raadiolaineid ja tugevat röntgenikiirgust. Röntgenikiirguse perioodilised kõikumised (iga ~5,5 aasta järel) on seotud tähe tuulte kokkupõrgetega: mõlemad tähed paiskavad väga intensiivseid tuuli, mis vastastikku kokku saavad ja kuumenevad, tekitades tugevat röntgenikiirgust.
Asukoht taevakaardil ja vaatlemine
Eta Carinae ja tema Homunculuse udukogud asuvad suuremas Carina udukogus. Süsteem on peamiselt lõunapoolkeral nähtav: ta ei tõuse üle horisondi ega ole vaadeldav kõrgetest põhjapoolsetest laiuskraadidest (ligikaudu põhja pool +30° laiusest jääb see nähtamatuks või madalal lõunataevas). Parimad võimalused seda süsteemi uurida on mõõdukate kuni lõunapoolsete laiuskraadide alt paiknevatest observatooriumitest või kosmoseteleskoopidega.
Tähtis objekt teaduses ja tulevikuootused
Eta Carinae on astronoomidele väärtuslik näide väga massiivsete tähtede hilisest arengufaasist, eriti selle kohta, kuidas massi kaotamine, eruptsioonid ja binaarse koostöö mõjutavad lõpp-peatust. Tema ajalugu ja tugevad massieraldused annavad võimaluse uurida, kuidas tihe ümbritsev materjal muudab tulevase plahvatuse nähtavust ja spektrit.
Oma massi ja arenguetapi tõttu eeldatakse, et Eta Carinae plahvatab tulevikus supernoovana. Millal see täpselt juhtub — mõne tuhande või miljoni aasta jooksul — on aga ebakindel. Kuna ümber tähe on juba tihe ja ebaühtlane materjaliümbris, võib tulevane plahvatus anda erilise allkirja (näiteks tüübi IIn spektrit), mis erineb tavalistest supernoovadest. Täpsed lõpplahendused (näiteks kas tekib väga hele „hypernoova” või kaasneb tugeva kiirguse‑/neutronitähe või musta augu teke) sõltuvad veel mitmest tegurist ja on aktiivse uurimise objektiks.
Kokkuvõte
- Eta Carinae on väga massiivne, heledaid pursetega kohtlev hüperhiiglaslik täht süsteem Carina tähtkujus, ~7500–8000 valgusaasta kaugusel.
- Süsteemis on peamine LBV ja kuum massiivne kaaslane (~30 Päikesemassi); süsteem on ümbritsetud Homunculuse udukoguga, mis tekkis 19. sajandi Suure Puhangu ajal.
- Tema kokkuvõttev heledus on üle viie miljoni korra suurem kui Päikesel ja ta kiirgab intensiivselt eri lainepikkustel; tulevikus võib ta plahvatada supernoovana.
Hubble'i kosmoseteleskoobi pilt, millel on kujutatud Eta Carinae ja seda tähte ümbritsev bipolaarne Homunculuse udukogu. Homunculus tekkis Eta Carinae purskamisel, mille valgus jõudis Maale 1843. aastal. Eta Carinae ise on kujutatud valge laiguna pildi keskpunkti lähedal, kus Homunculuse kaks looba kokku puutuvad.
Euroopa Lõunaobservatooriumi väga suure teleskoobiga tehtud pilt Carina udust (ülikõrge pilt saadaval, kui klõpsata).
Eta Carinae keskmes on superstaar, nagu on näha sellel Chandra pildil. Uus röntgenvaatlus näitab kolme erinevat struktuuri: umbes 2 valgusaasta läbimõõduga hobuserauakujuline välimine ring, umbes 3 valguskuu läbimõõduga kuum sisemine tuum ja vähem kui 1 valguskuu läbimõõduga kuum keskne allikas, mis võib sisaldada Homunculuse udukogu põhjustavat superstaari. Välimine ring annab tunnistust teisest suurest plahvatusest, mis toimus üle 1000 aasta tagasi. Krediit: Chandra teaduskeskus ja NASA
Ajalugu
Eta Carinae on esmakordselt registreeritud 4. suurusjärgu tähena. See helendas aastatel 1837-1856 sündmuse käigus, mida tuntakse kui "suurt purset". Eta Carinae sai 11. ja 14. märtsi 1843 vahel teiseks heledaimaks täheks taevas, enne kui ta hääbus kaugelt alla palja silmaga nähtavuse.
Alates umbes 1940. aastast on see heledamaks muutunud, saavutades 2014. aastal tipptaseme üle 4,5 magnituudi. Eta Carinae on tsirkumpolaarne 30° lõunapoolsest laiuskraadist lõuna pool, nii et seda ei näe kunagi 30° põhjalaiusest põhja pool.
Süsteem ja omadused
See tähesüsteem on praegu üks kõige massiivsemaid, mida saab üksikasjalikult uurida. Kuni viimase ajani arvati, et Eta Carinae on kõige massiivsem üksiktäht, kuid 2005. aastal tõestati, et tegemist on kaksiksüsteemiga. Eta Carinae mitme tähe süsteemi kõige massiivsema tähe mass on tõenäoliselt rohkem kui 100 korda suurem kui Päikese mass. On ka teisi massiivseid tähti, mis on teadaolevalt heledamad ja massiivsemad.
Sellised tähed nagu Eta Carinae toodavad üle miljoni korra rohkem valgust kui Päike. Nad on üsna haruldased - Linnutee-suuruses galaktikas on neid vaid mõnikümmend. Arvatakse, et nad on Eddingtoni piiri lähedal või üle selle. See tähendab, et nende kiirguse surve väljapoole on peaaegu piisavalt tugev, et tasakaalustada gravitatsiooni. Üle 120 päikese massi tähed ületavad Eddingtoni piiri ja nende gravitatsioon on vaevalt piisavalt tugev, et hoida nende kiirgust ja gaasi kinni.
Eta Carinae peamine tähendus astrofüüsika jaoks on tema hiiglaslik purskamine, mida täheldati umbes 1843. aastal. Mõne aasta jooksul tekitas Eta Carinae peaaegu sama palju nähtavat valgust kui supernoova plahvatus, kuid ta jäi ellu. Tegemist oli nn supernoovaimponendiga või ebaõnnestunud supernoovaga. Eta Carinae hiigelpurse oli selle nähtuse prototüübiks.
Üks tähelepanuväärne aspekt Eta Carinae puhul on selle muutuv heledus. Praegu liigitatakse ta helendavaks siniseks muutuvaks kaksiktäheks (LBV), kuna tema heleduse ja hämardumise muster on eripärane.
Eta Carinae sekundaarse tähe poolt kiiratav ioniseeriv kiirgus on süsteemi peamine kiirgusallikas. Suur osa sellest kiirgusest neeldub primaarse tähe tuule poolt.
Seotud leheküljed
- S Doradus
Küsimused ja vastused
K: Mis on Eta Carinae?
V: Eta Carinae on ülihea hüperhiiglaslik tähesüsteem, mis asub Carina tähtkujus, umbes 7500-8000 valgusaasta kaugusel Päikesest.
K: Kas Eta Carinae sisaldab rohkem kui ühte tähte?
V: Jah, Eta Carinae sisaldab vähemalt kahte tähte, millest peamine on helendav sinine muutuja (LBV) ja selle ümber tiirleb kuum ülihiidlane.
K: Milline on Eta Carinae primaarse tähe mass?
V: Eta Carinae primaartähel oli algselt umbes 150 päikese massi, millest ta on kaotanud vähemalt 30 massi.
K: Mis on Homunculuse udukogu?
V: Homunculuse udukogu on Eta Carinae't ümbritsev paks punane udukogu, mille moodustavad kaks tähte. See on ka osa palju suuremast Carina udukogust.
K: Kas Eta Carinae kaaslase täht on nähtav optiliste teleskoopidega?
V: Ei, Eta Carinae't ümbritsev tohutu paks punane udukogu ei võimalda kaaslast optiliselt näha.
K: Kui heledad on Eta Carinae ja Homunculuse udukogu?
V: Eta Carinae ja Homunculuse udukogu on koos üle viie miljoni korra heledamad kui Päike.
K: Kas on oodata, et Eta Carinae plahvatab tulevikus supernoovana?
V: Jah, tänu oma massile ja elujärjele on oodata, et Eta Carinae plahvatab tulevikus supernoovana.
Otsige