Eta Carinae, oder Eta Carinae, ist ein Doppelsternsystem (η Car, η Carinae), das von einem expandierenden Nebel umgeben ist
Zwei Sterne im Eta-Carinae-System bewegen sichgemeinsamer Massenschwerpunkt entlang langgestreckter elliptischer Bahnen (Exzentrizität 0,9) mit einer Periode von 5,54 Erdenjahren. Der Hauptbestandteil des Systems ist ein Hyperriese, ein Bright Blue Variable (BLV), der zunächst eine Masse von 150–250 Sonnenmassen hatte, von denen bereits etwa 30 Sonnenmassen verloren gegangen sind. Mit einer Masse nahe der theoretischen Obergrenze ist er einer der größten und instabilsten bekannten Sterne. Es wird erwartet, dass es in astronomisch naher Zukunft (mehrere Zehntausend Jahre) zur Supernova wird. Eta Carinae selbst ist extrem massiv, seine Masse beträgt mehr als das Hundertfache der Masse der Sonne.
Das Licht der Komponenten des Eta Carina-Systems ist starkabsorbiert von dem kleinen bipolaren Nebel Homunculus mit den Abmessungen von 12 × 18 Bogensekunden, der aus dem Material des Zentralsterns besteht, das während des "Great Flare" ausgestoßen wird. Diese Carina A verliert ihre Masse so schnell, dass ihre Photosphäre nicht gravitativ an den Stern gebunden ist und durch Strahlung in den umgebenden Raum "weggeblasen" wird.
Eine kürzlich veröffentlichte Studie warkonzentrierte sich auf eine Hypothese, dass das binäre Sternensystem früher dreifach war, was schließlich instabil wurde und dazu führte, dass die Sterne verschmolzen. Da detailliertere Beobachtungen von Eta Carinae gemacht werden, wird dieses Szenario populärer, es fehlen jedoch noch detaillierte theoretische Studien.
Astronomen der Monash UniversityUniversität) führte für dieses Szenario die ersten umfassenden und detaillierten theoretischen Berechnungen durch. Sie führten zunächst dynamische Dreikörpersimulationen durch, um zu sehen, wie das Dreiersystem instabil wird. Wissenschaftler begannen mit einem stabilen System, in dem ein Stern in einer weiten Umlaufbahn um zwei andere Sterne in enger Umlaufbahn rotiert. Wenn sich der massereichste Stern dem Ende seines Lebens nähert, dehnt er sich aus und beginnt, Materie auf seinen Begleiter zu übertragen. Dies macht das System instabil und führt zur Verschmelzung zweier Sterne. Der Prozess dauert mehrere tausend Jahre. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Sterne vor der endgültigen Verschmelzung plötzlich ihren Platz wechseln und einander in geringem Abstand begegnen können, wobei sie ihre Oberflächen berühren.
Optisches Bild von Eta Carinae. Bildnachweis: NASA / STScI / ESA.
Darüber hinaus führten die Forscher weitere Untersuchungen durchN-Körper-Simulationen, um zu sehen, wie der Stern auf diese nahen Begegnungen reagiert. Durch die Kombination von Orbitaldynamik und Nahaufprallsimulationen fanden sie heraus, dass mehrere Kollisionen die ungeordnete Struktur außerhalb des Homunkulusnebels reproduzieren können.
Hydrodynamische Modellierung wiederumzeigte, wie der Fluss aus der Verschmelzung von Sternen die Form der Sanduhr annimmt, die wir heute sehen. Wissenschaftler haben ein neues Szenario vorgeschlagen, das ähnliche Ideen zur Entstehung des Dreiringnebels der Supernova SN1987A nutzt. Wenn Sterne verschmelzen, wird im Inneren des Sterns eine große Menge Energie freigesetzt, was zu einer großen Eruption führt. Doch anders als bei Supernovae verbleibt der Großteil der Energie und Masse im Stern. Diese Energie sickert im Laufe des nächsten Jahrhunderts langsam in Form starker bipolarer Winde aus. Der Wind fegt die inneren Teile der Explosion weg und bildet eine hohle Hülle. Unsere Simulationen zeigen, dass wir mit diesem Szenario die Form und Größe des Homunculus-Nebels genau reproduzieren können.
Eine Kombination von Simulationen von Wissenschaftlern wurde erfolgreich reproduziertDie Hauptmerkmale des umgebenden Eta-Carinae-Nebels lieferten starke Unterstützung für das Szenario eines Dreifachsternsystems. Dies lieferte nicht nur Einblicke in die Ursprünge von Eta Carinae, sondern auch in viele andere astronomische Objekte, die durch Fusionen in Dreifachsystemen entstanden sein könnten. Man geht beispielsweise davon aus, dass einige von LIGO entdeckte massive Schwarze Löcher (GW190521) auf diese Weise entstanden sind. Mithilfe der Informationen aus der Eta-Carinae-Studie können wir viel mehr über die Entstehung exotischer Objekte im Universum erfahren.
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SN 1987A ist eine Supernova, die explodierteam Rande des Tarantula-Nebels in der großen Magellanschen Wolke, einem Zwergsatelliten der Milchstraße, ungefähr 51,4 Kiloparsec von der Erde entfernt. Das Blitzlicht erreichte die Erde am 23. Februar 1987: 22: 197.