Kreditna slika: ESO
Evropski južni observatorij je objavil nove slike relativno bližnje zvezde, Ete Carine, ki bi lahko bila v zadnjih fazah svojega življenja in bi v bližnji prihodnosti (astronomsko gledano) lahko eksplodirala kot supernova - v naslednjih 10-20.000 letih ali tako. Zvezda je oddaljena 7.500 svetlobnih let, kar je 100-krat večja od Sončeve mase, in najbolj svetleč objekt na Mlečni poti. Od leta 1841 ustvarja čudovito meglico okrog sebe z nenehnim odrivanjem zunanjih plasti, medtem ko se hitro vrti. Z gledanjem, kako se Eta Carina spreminja, bodo astronomi pridobili dragocen vpogled v zadnje faze življenja supermasivne zvezde.
Že od leta 1841, ko je do takrat neopazna južna zvezda Eta Carinae doživela spektakularen izbruh, so se astronomi spraševali, kaj točno se dogaja v tej nestabilni velikanski zvezdi. Toda zaradi velike oddaljenosti - 7.500 svetlobnih let - podrobnosti same zvezde niso bile opazne.
To zvezdo je znano, da je obdana z meglico Homunculus, dvema goboma oblikovanimi oblaki, ki jih zvezda izvrže, od katerih je vsak stokrat večji od našega osončja.
Zdaj je infrardeča interferometrija z instrumentom VINCI na zelo velikem teleskopskem interferometru (VLTI) ESO mednarodni skupini astronomov [1] omogočila, da poveča notranji del svojega zvezdnega vetra. Za vodjo ekipe Roya van Boekela ti rezultati kažejo, da se "veter Eta Carinae izkaže za izjemno podolgovatega in je sama zvezda zaradi svojega hitrega vrtenja zelo nestabilna."
Pošast na južnem nebu
Eta Carinae, najbolj svetleča zvezda, znana v naši Galaksiji, je po vseh merilih prava pošast: je 100-krat bolj masivna od našega Sonca in 5 milijonov krat svetlobna. Ta zvezda je zdaj stopila v zadnjo fazo svojega življenja in je zelo nestabilna. Občasno je podvržen velikanskim izbruhom; ena najnovejših se je zgodila leta 1841 in ustvarila čudovito bipolarno meglico, imenovano Homunculus meglica (glej ESO PR Photo 32a / 03). Takrat in kljub razmeroma veliki razdalji - 7.500 svetlobnih let - je Eta Carinae na kratko postala druga najsvetlejša zvezda na nočnem nebu, ki jo je prehitel le Sirius.
Eta Carinae je tako velika, da bi se, če bi jo umeščali v naš osončje, razširila onstran orbite Jupitra. Vendar je ta velika velikost nekoliko samovoljna. Njeni zunanji sloji se neprestano raznašajo v vesolje s pritiskom sevanja - vplivom fotonov na atome plina. Številne zvezde, vključno z našim Soncem, izgubljajo maso zaradi takšnih "zvezdnih vetrov", toda v primeru Eta Carinae je izguba množice ogromna (približno 500 zemeljskih mas na leto) in težko je določiti mejo med zunanje plasti zvezde in okoliško zvezdno območje vetra.
Zdaj sta VINCI in NAOS-CONICA, dve infrardeči občutljivi instumenti na ESO-jevem zelo velikem teleskopu (VLT) v observatoriju Paranal (Čile), prvič preizkusili obliko zvezdnega vetrovnega območja. Kolikor je mogoče, gledamo navzdol v zvezdni veter, bi astronomi lahko sklepali o neki strukturi tega enigmatičnega predmeta.
Ekipa astronomov [1] je prvič uporabila NAOS-CONICA prilagodljivo optično kamero [2], pritrjeno na 8,2-metrski teleskop VLT YEPUN, za slikanje meglene okolice Eta Carinae s prostorsko ločljivostjo, ki je primerljiva z velikostjo sončnega sistema , prim. PR fotografija 32a / 03.
Na tej sliki je razvidno, da v osrednjem območju meglice Homunculus prevladuje predmet, ki ga vidimo kot točkovni vir svetlobe z mnogimi svetlobnimi "pikami" v neposredni bližini.
Proti meji
Da bi dobili še ostrejši pogled, so se astronomi nato obrnili na interferometrijo. Ta tehnika združuje dva ali več teleskopov, da se doseže kotna ločljivost [3], enaka ločljivosti teleskopa, tako velikega kot ločitev posameznih teleskopov (prim. ESO PR 06/01 in ESO PR 23/01).
Za proučevanje precej svetle zvezde Eta Carinae ni potrebna celotna moč 8,2-metrskih VLT teleskopov. Tako so astronomi uporabili VINCI, instrument za zagon VLT INterferometer [4], skupaj z dvema 35-centimetrskim testnim teleskopom siderostat, ki sta marca 2001 pridobila "prvo svetlobo" z VLT Interferometrom (glej ESO PR 06/01).
Bočna stojala so bila postavljena na izbrane položaje na opazovalni ploščadi VLT na vrhu Paranala, da so bile zagotovljene različne konfiguracije in največja osnovna črta 62 metrov. V nekaj noči sta bila dva majhna teleskopa usmerjena proti Eta Carinae, oba svetlobna pramena pa sta bila usmerjena proti skupnemu fokusu v testnem instrumentu VINCI v centralno nameščenem VLT Interferometričnem laboratoriju. Nato je bilo mogoče izmeriti kotno velikost zvezde (kot jo vidimo na nebu) v različnih smereh.
Astronomi so uspeli rešiti obliko zunanje plasti Eta Carinae do konca. Lahko so nam posredovali prostorske informacije v merilu 0,005 arcsec, to je približno 11 AU (1650 milijonov km) na razdalji Eta Carinae, kar ustreza polni velikosti Jupitrove orbite.
Zmanjšan na zemeljske dimenzije se ta dosežek primerja z razlikovanjem med jajčecem in biljardno kroglico na razdalji 2000 kilometrov.
Najbolj nenavadna oblika
Opazovanja VLTI so astronome presenetila. Nakazujejo, da je veter okoli Eta Carinae neverjetno podolgovat: ena os in pol je daljša od druge! Poleg tega se zdi, da je daljša os poravnana s smerjo, v kateri so bili izvrženi veliko večji oblaki v obliki gob (vidni na manj ostrih slikah).
Obsega lestvico od 10 do 20–30 000 AU, sama zvezda in meglica Homunculus sta torej tesno poravnana v prostoru.
VINCI je uspel zaznati mejo, kjer zvezdni veter z Eta Carinae postane tako gost, da ni več prozoren. Očitno je ta zvezdni veter veliko močnejši v smeri dolge osi kot kratke osi.
Glede na glavne teorije zvezde izgubijo največ mase okoli svojega ekvatorja. To je zato, ker zvezdni veter dobi pomoč pri dvigovanju centrifugalne sile, ki jo povzroči vrtenje zvezde. Če pa bi bilo to v primeru Eta Carinae, bi bila vrtenja osi (skozi polov zvezde) pravokotna na oba gobasta oblaka. Vendar je skoraj nemogoče, da so gobji oblaki nameščeni kot žbice v kolesu glede na vrtljivo zvezdo. Zadeva, izvržena leta 1841, bi se nato raztegnila v obroč ali tor.
Za Roya van Boekela je "trenutna celotna slika smiselna samo, če je zvezdni veter Eta Carinae podolgovat v smeri svojih polov. To je presenetljiv preobrat običajne situacije, ko se zvezde (in planeti) zaradi centrifugalne sile splonijo na polih.
Naslednja supernova?
Takšno eksotično obliko zvezd Eta Carinae so predvideli teoretiki. Glavna predpostavka je, da je zvezda sama, ki se nahaja globoko v njenem zvezdnem vetru, sploščena na polovicah iz običajnega razloga. Ker pa so polarna območja v tem osrednjem območju bližje središču, kjer potekajo postopki jedrske fuzije, bodo to vroče. Posledično bo tlak sevanja v polarnih smereh višji, zunanji sloji nad polarnimi območji osrednje cone pa bodo bolj "nabrekli" kot zunanji sloji na ekvatorju.
Če predpostavimo, da je ta model pravilen, se lahko izračuna rotacija Eta Carinae. Izkazalo se je, da bi se moral vrteti pri več kot 90 odstotkih največje možne hitrosti (pred razpadom).
Eta Carinae je doživela velike izbruhe, razen tiste iz leta 1841, nazadnje okoli leta 1890. Ali se bo v bližnji prihodnosti ponovil še en izbruh, ni znano, gotovo pa je, da se ta nestabilna orjaška zvezda ne bo ustalila.
Trenutno tako hitro izgublja toliko mase, da ji po manj kot 100.000 letih ne bo ostalo nič. Bolj verjetno pa bo, da se bo Eta Carinae pred eksplozijo supernove, ki bi lahko postala vidna na dnevnem nebu s prostim očesom, uničila že veliko pred tem. To se lahko zgodi "kmalu" na astronomskem časovnem merilu, morda že v naslednjih 10-20.000 letih.
Izvirni vir: ESO News Release
