Eta Carinae, of Eta Carinae, is een dubbelstersysteem (η Car, η Carinae) dat wordt omgeven door een uitdijende nevel
Twee sterren in het Eta Carinae-systeem bewegen rondgemeenschappelijk massamiddelpunt langs langwerpige elliptische banen (excentriciteit 0,9) met een periode van 5,54 aardse jaren. Het hoofdbestanddeel van het systeem is een hyperreus, een helderblauwe variabele (BLV), die aanvankelijk een massa had van 150-250 zonsmassa's, waarvan ongeveer 30 zonsmassa's al verloren zijn gegaan. Het is een van de grootste en meest onstabiele sterren die we kennen, met een massa die dicht bij de theoretische bovengrens ligt. Er wordt verwacht dat het in de astronomisch nabije toekomst (enkele tientallen millennia) een supernova zal worden. Eta Carinae zelf is extreem massief, met een massa van meer dan 100 keer de massa van de zon.
Het licht van de componenten van het Eta Carina-systeem is sterkgeabsorbeerd door de kleine bipolaire nevel Homunculus met afmetingen van 12 × 18 boogseconden, die bestaat uit het materiaal van de centrale ster, uitgeworpen tijdens de "Grote Flare". Deze Carina A verliest zijn massa zo snel dat zijn fotosfeer niet door de zwaartekracht aan de ster wordt gebonden en door straling in de omringende ruimte wordt "weggeblazen".
Een recent gepubliceerde studie wasconcentreerde zich op één hypothese dat het dubbelstersysteem drievoudig was, dat uiteindelijk instabiel werd en ervoor zorgde dat de sterren samensmolten. Naarmate er meer gedetailleerde observaties van Eta Carinae worden gedaan, wordt dit scenario populairder, maar het ontbreekt nog steeds aan gedetailleerde theoretische studies.
Astronomen van Monash UniversityUniversity) voerden de eerste uitgebreide en gedetailleerde theoretische berekeningen uit voor dit scenario. Ze voerden eerst dynamische simulaties met drie lichamen uit om te zien hoe het drievoudige systeem instabiel wordt. Wetenschappers zijn begonnen met een stabiel systeem waarin één ster in een wijde baan rond twee andere sterren in een nauwe baan draait. Naarmate de zwaarste ster het einde van zijn leven nadert, breidt hij zich uit en begint hij materie over te dragen aan zijn metgezel. Dit maakt het systeem instabiel en leidt tot de samensmelting van twee sterren. Het proces duurt enkele duizenden jaren. Wetenschappers hebben ontdekt dat sterren vóór de uiteindelijke fusie plotseling van plaats kunnen veranderen en elkaar op korte afstand kunnen ontmoeten, waarbij ze elkaars oppervlak raken.
Optische afbeelding van Eta Carinae. Krediet: NASA / STScI / ESA.
Daarnaast voerden de onderzoekers aanvullende onderzoeken uitN-body-simulaties om te zien hoe de ster reageert op deze nauwe ontmoetingen. Door orbitale dynamiek en bijna-inslagsimulaties te combineren, ontdekten ze dat meerdere botsingen de wanordelijke structuur buiten de Homunculusnevel kunnen reproduceren.
Hydrodynamische modellering, op zijn beurt,liet zien hoe de stroom die voortvloeit uit het samensmelten van sterren de vorm aanneemt van de zandloper die we vandaag de dag zien. Wetenschappers hebben een nieuw scenario voorgesteld dat vergelijkbare ideeën gebruikt over hoe de drievoudige ringnevel van supernova SN1987A ontstond. Wanneer sterren samensmelten, komt er een enorme hoeveelheid energie vrij in de ster, waardoor een grote uitbarsting ontstaat. Maar in tegenstelling tot supernova's blijft het grootste deel van de energie en massa in de ster achter. Deze energie sijpelt de komende eeuw langzaam naar buiten in de vorm van sterke bipolaire winden. De wind veegt de interne delen van de explosie weg en vormt een holle schaal. Onze simulaties laten zien dat we met dit scenario de vorm en grootte van de Homunculusnevel nauwkeurig kunnen reproduceren.
Een combinatie van simulaties van wetenschappers is met succes gereproduceerdDe belangrijkste kenmerken van de omringende Eta Carinae-nevel boden krachtige ondersteuning voor het scenario van het drievoudige sterrenstelsel. Dit gaf niet alleen inzicht in de oorsprong van Eta Carinae, maar ook in vele andere astronomische objecten die zouden kunnen ontstaan door fusies in drievoudige systemen. Er wordt bijvoorbeeld gedacht dat sommige enorme zwarte gaten die door LIGO (GW190521) zijn ontdekt, op deze manier zijn ontstaan. Met behulp van informatie uit de Eta Carinae-studie kunnen we veel meer leren over de vorming van exotische objecten in het heelal.
Lees verder
Hoor NASA's Perseverance-rover over Mars bewegen
Natuurkundigen hebben een analoog van een zwart gat gemaakt en de theorie van Hawking bevestigd. Waar leidt het toe?
Mensen zijn bestand tegen zeer lage temperaturen, zelfs zonder warmtebronnen
SN 1987A is een supernova die explodeerdeaan de rand van de Tarantula-nevel in de Grote Magelhaense Wolk, een dwergsatelliet van de Melkweg, ongeveer 51,4 kiloparsecs van de aarde. Het flitslicht bereikte de aarde op 23 februari 1987: 22: 197.