Eta Carinae, eller Eta Carinae, är ett dubbelstjärnesystem (η Car, η Carinae) som omges av en expanderande nebulosa
Två stjärnor i Eta Carinae-systemet rör siggemensamt masscentrum längs långsträckta elliptiska banor (excentricitet 0,9) med en period på 5,54 jordår. Huvudkomponenten i systemet är en hyperjätte, en ljusblå variabel (BLV), som från början hade en massa på 150–250 solmassor, varav cirka 30 solmassor redan har gått förlorade. Det är en av de största och mest instabila stjärnor som är kända, med en massa nära den teoretiska övre gränsen. Den förväntas bli supernova inom en astronomiskt nära framtid (flera tiotals årtusenden).Eta Carinae själv är extremt massiv, dess massa mer än 100 gånger solens massa.
Ljuset från komponenterna i Eta Carina-systemet är starktabsorberas av den lilla bipolära nebulosan Homunculus med måtten 12 × 18 bågsekunder, som består av materialet från den centrala stjärnan, som matas ut under "Great Flare". Denna Carina A tappar sin massa så snabbt att dess fotosfär inte är gravitationellt bunden till stjärnan och "blåses bort" av strålning i det omgivande utrymmet.
En nyligen publicerad studie varfokuserade på en hypotes att det binära stjärnsystemet brukade vara trippel, vilket så småningom blev instabilt och fick stjärnorna att gå samman. När mer detaljerade observationer av Eta Carinae görs blir detta scenario mer populärt, men saknar fortfarande detaljerade teoretiska studier.
Astronomer från Monash UniversityUniversity) utförde de första omfattande och detaljerade teoretiska beräkningarna för detta scenario. De körde först dynamiska simuleringar med tre kroppar för att se hur trippelsystemet blir instabilt. Forskare började med ett stabilt system där en stjärna roterar i en bred bana runt två andra stjärnor i nära omloppsbana. När den mest massiva stjärnan närmar sig slutet av sitt liv, expanderar den och börjar överföra materia till sin följeslagare. Detta gör systemet instabilt och leder till sammanslagning av två stjärnor. Processen pågår under flera tusen år. Forskare har upptäckt att före den slutliga sammanslagningen kan stjärnor plötsligt byta plats och möta varandra på nära avstånd och vidröra varandras ytor.
Optisk bild av Eta Carinae. Kredit: NASA / STScI / ESA.
Dessutom genomförde forskarna ytterligareN-kroppssimuleringar för att se hur stjärnan reagerar på dessa nära möten. Genom att kombinera omloppsdynamik och simuleringar nära anslag fann de att flera kollisioner kan reproducera den oordnade strukturen utanför Homunculus-nebulosan.
Hydrodynamisk modellering i sin tur,visade hur flödet från sammanslagning av stjärnor tar formen av timglaset vi ser idag. Forskare har föreslagit ett nytt scenario som använder liknande idéer om hur trippelringsnebulosan av supernova SN1987A bildades. När stjärnor smälter samman frigörs en enorm mängd energi i stjärnan, vilket orsakar ett stort utbrott. Men till skillnad från supernovor finns det mesta av energin och massan kvar i stjärnan. Denna energi sipprar långsamt ut under nästa århundrade i form av starka bipolära vindar. Vinden sveper bort de inre delarna av explosionen och bildar ett ihåligt skal. Våra simuleringar visar att med detta scenario kan vi exakt återge formen och storleken på Homunculusnebulosan.
En kombination av forskarnas simuleringar reproduceras framgångsriktHuvuddragen i den omgivande Eta Carinae-nebulosan gav starkt stöd för scenariot med trippelstjärnsystemet. Detta gav inte bara insikt i Eta Carinaes ursprung, utan också i många andra astronomiska objekt som kunde skapas genom sammanslagningar i trippelsystem. Till exempel tros några massiva svarta hål som upptäckts av LIGO (GW190521) ha skapats på detta sätt. Med hjälp av information från Eta Carinae-studien kan vi lära oss mycket mer om bildandet av exotiska föremål i universum.
Läs mer
Hör NASAs uthållighetsrover flytta över Mars
Fysiker har skapat en analog av ett svart hål och bekräftat Hawkings teori. Vart leder det?
Människor tål mycket låga temperaturer även utan värmekällor
SN 1987A är en supernova som exploderade påi utkanten av Tarantula-nebulosan i det stora magellanska molnet, en dvärgsatellit från Vintergatan, cirka 51,4 kiloparsec från jorden. Blixtljuset nådde jorden den 23 februari 1987: 22: 197.