Eta Carinae, або Ця Кіля — подвійна зіркова система (η Car, η Carinae), яка оточена туманністю, що розширюється.
Дві зірки в системі Ця Кіля рухаються навколозагального центру мас за витягнутими еліптичними орбітами (ексцентриситет 0,9) з періодом 5,54 земного року. Основний компонент системи - гіпергігант, яскрава блакитна змінна (ЯГП), що спочатку мала масу в 150-250 сонячних, з яких втрачено вже близько 30 сонячних мас. Це одна з найбільших і нестійких відомих зірок, її маса близька до теоретичної верхньої межі. Як очікується, в астрономічно близькому майбутньому (кілька десятків тисячоліть) вона стане надновою. Сама Ця Кіля надзвичайно масивна, її маса більш ніж у 100 разів перевищує масу Сонця.
Світло від компонент системи Ета Кіля сильнопоглинається невеликий біполярної туманністю Гомункул з розмірами 12 × 18 кутових секунд, яка складається з речовини центральної зірки, викинутого в ході «Великої спалаху». Ета Кіля А втрачає масу настільки швидко, що її фотосфера гравітаційно не пов'язана із зіркою і «здувається» випромінюванням в навколишній простір.
Нещодавно опубліковане дослідження булозосереджено на одній гіпотезі про те, що подвійна зоряна система раніше була потрійний, яка в кінцевому підсумку стала нестабільною і викликала злиття зірок. У міру того, як проводяться більш детальні спостереження Ета Кіля, цей сценарій стає все більш популярним, але до сих пір в ньому відсутні докладні теоретичні дослідження.
Астрономи з університету МонашUniversity) виконали перші комплексні та докладні теоретичні розрахунки для цього сценарію. Спочатку вони провели динамічне моделювання трьох тіл, щоб побачити, як потрійна система стає нестабільною. Вчені почали зі стабільної системи, в якій одна зірка обертається по широкій орбіті навколо двох інших зірок, що знаходяться на близькій орбіті. Коли наймасивніша зірка наближається до кінця свого життя, вона розширюється і починає передавати матерію своєму супутникові. Це робить систему нестабільною і призводить до злиття двох зірок. Процес відбувається кілька тисяч років. Вчені виявили, що перед остаточним злиттям зірки можуть різко змінюватися місцями і зустрічатися один з одним на близькій відстані, торкаючись поверхонь один одного.
Оптичне зображення Eta Carinae. Надано: NASA / STScI / ESA.
Крім того, дослідники провели додатковемоделювання N-тіл, щоб побачити, як зірка реагує на ці близькі зіткнення. Комбінуючи орбітальну динаміку і моделювання близького зіткнення, вони виявили, що множинні зіткнення можуть відтворити безладну структуру за межами туманності Гомункул.
Гідродинамічний моделювання, у свою чергу,показало, як потік від злиття зірок набуває форми пісочного годинника, який ми бачимо сьогодні. Вчені запропонували новий сценарій, в якому використовуються аналогічні ідеї про те, як утворилася туманність з потрійним кільцем наднової SN1987A. Коли зірки зливаються, усередині зірки виділяється величезна кількість енергії, викликаючи велике виверження. Але відмінність від наднових, більша частина енергії і маси залишається в зірці. Ця енергія повільно просочується протягом наступного століття у вигляді сильних біполярних вітрів. Вітер змітає внутрішні частини викиду вибуху і утворює порожню оболонку. Наше моделювання показує, що за допомогою цього сценарію ми можемо точно відтворити форму і розмір туманності Гомункул.
Комбінація симуляцій вчених успішно відтворилаосновні риси навколишньої туманності Ця Кіля і забезпечила переконливу підтримку сценарію потрійної зіркової системи. Це не тільки дало уявлення про походження Eta Carinae, але й багатьох інших астрономічних об'єктах, які можуть бути створені шляхом злиття в потрійних системах. Наприклад, вважається, що деякі масивні чорні дірки, виявлені LIGO (GW190521), були створені таким чином. Використовуючи інформацію дослідження Ця Кіля, ми можемо дізнатися набагато більше про формування екзотичних об'єктів у Всесвіті.
Читати далі
Послухайте, як ровер НАСА Perseverance пересувається по Марсу
Фізики створили аналог чорної діри і підтвердили теорію Хокінга. До чого це призведе?
Люди можуть витримувати дуже низькі температури навіть без джерел тепла
SN 1987A - наднова зірка, що спалахнула наоколиці туманності Тарантул у Великій Магеллановій Хмарі, карликовій галактиці-супутнику Чумацького Шляху, приблизно в 51,4 кілопарсека від Землі. Світло спалаху досяг Землі 23 лютого 1987 року: 22: 197.