Eta Carinae lub Eta Carinae to układ podwójny gwiazd (η Car, η Carinae) otoczony rozszerzającą się mgławicą
Poruszają się dwie gwiazdy w układzie Eta Carinaewspólny środek masy wzdłuż wydłużonych orbit eliptycznych (mimośród 0,9) z okresem 5,54 lat ziemskich. Głównym składnikiem układu jest hiperolbrzym, jasnoniebieska zmienna (BLV), która początkowo miała masę 150–250 mas Słońca, z czego około 30 mas Słońca zostało już utraconych. Jest to jedna z największych i najbardziej niestabilnych znanych gwiazd, o masie zbliżonej do teoretycznej górnej granicy. Oczekuje się, że w najbliższej astronomicznie przyszłości (kilkadziesiąt tysiącleci) stanie się supernową.Sama Eta Carinae jest niezwykle masywna, a jej masa jest ponad 100 razy większa od masy Słońca.
Światło z elementów systemu Eta Carina jest silnewchłonięta przez małą mgławicę dwubiegunową Homunculus o wymiarach 12 × 18 sekund łukowych, która składa się z materiału gwiazdy centralnej, wyrzuconej podczas „Wielkiego Rozbłysku”. Ta Carina A traci masę tak szybko, że jej fotosfera nie jest grawitacyjnie związana z gwiazdą i jest „zdmuchiwana” przez promieniowanie do otaczającej ją przestrzeni.
Niedawno opublikowane badanie byłoskupił się na jednej hipotezie, że układ podwójny gwiazd był kiedyś potrójny, co ostatecznie stało się niestabilne i spowodowało łączenie się gwiazd. W miarę przeprowadzania bardziej szczegółowych obserwacji Eta Carinae scenariusz ten staje się bardziej popularny, ale nadal brakuje mu szczegółowych badań teoretycznych.
Astronomowie z Uniwersytetu MonashUniversity) przeprowadził pierwsze kompleksowe i szczegółowe obliczenia teoretyczne dla tego scenariusza. Najpierw przeprowadzili dynamiczne symulacje trzech ciał, aby zobaczyć, jak układ potrójny staje się niestabilny. Naukowcy rozpoczęli od stabilnego układu, w którym jedna gwiazda obraca się po szerokiej orbicie wokół dwóch innych gwiazd na bliskich orbitach. Gdy najbardziej masywna gwiazda zbliża się do końca swojego życia, rozszerza się i zaczyna przenosić materię do swojego towarzysza. To sprawia, że układ jest niestabilny i prowadzi do połączenia dwóch gwiazd. Proces ten trwa kilka tysięcy lat. Naukowcy odkryli, że przed ostatecznym połączeniem gwiazdy mogą nagle zmienić miejsce i spotkać się w bliskich odległościach, dotykając się swoimi powierzchniami.
Optyczny obraz Eta Carinae. Źródło: NASA / STScI / ESA.
Ponadto badacze przeprowadzili dodatkowe badaniaSymulacje N-ciał, aby zobaczyć, jak gwiazda reaguje na takie bliskie spotkania. Łącząc dynamikę orbity i symulacje bliskiego uderzenia, odkryli, że wielokrotne zderzenia mogą odtworzyć nieuporządkowaną strukturę poza Mgławicą Homunculus.
Z kolei modelowanie hydrodynamicznepokazał, jak strumień powstający w wyniku łączenia się gwiazd przybiera kształt klepsydry, którą widzimy dzisiaj. Naukowcy zaproponowali nowy scenariusz, który wykorzystuje podobne pomysły na temat powstania mgławicy potrójnego pierścienia supernowej SN1987A. Kiedy gwiazdy się łączą, w gwieździe uwalniana jest ogromna ilość energii, powodując wielką erupcję. Jednak w przeciwieństwie do supernowych większość energii i masy pozostaje w gwieździe. Energia ta powoli wycieka przez następne stulecie w postaci silnych wiatrów dwubiegunowych. Wiatr wymiata wewnętrzne części eksplozji i tworzy pustą skorupę. Nasze symulacje pokazują, że w tym scenariuszu możemy dokładnie odtworzyć kształt i rozmiar Mgławicy Homunkulus.
Pomyślnie odtworzono kombinację symulacji naukowcówGłówne cechy otaczającej mgławicy Eta Carinae zapewniły silne wsparcie dla scenariusza układu potrójnego gwiazd. Zapewniło to nie tylko wgląd w pochodzenie Eta Carinae, ale także wiele innych obiektów astronomicznych, które mogły powstać w wyniku połączenia się w układy potrójne. Uważa się na przykład, że niektóre masywne czarne dziury odkryte przez LIGO (GW190521) powstały w ten sposób. Korzystając z informacji z badania Eta Carinae, możemy dowiedzieć się znacznie więcej na temat powstawania egzotycznych obiektów we Wszechświecie.
Czytaj więcej
Posłuchaj łazika Wytrwałości NASA poruszającego się po Marsie
Fizycy stworzyli analogię czarnej dziury i potwierdzili teorię Hawkinga. Dokąd to prowadzi?
Ludzie mogą wytrzymać bardzo niskie temperatury, nawet bez źródeł ciepła
SN 1987A to supernowa, która eksplodowałana obrzeżach Mgławicy Tarantula w Wielkim Obłoku Magellana, satelicie karłowatym Drogi Mlecznej, około 51,4 kiloparseków od Ziemi. Światło lampy błyskowej dotarło do Ziemi 23 lutego 1987: 22: 197.