Erupcja Eta Carinae w 1843 roku okazuje się stanowić osobną klasę gwiezdnych wybuchów

Erupcja Eta Carinae w 1843 roku okazuje się stanowić osobną klasę gwiezdnych wybuchów

11.09.2008


Eta Kila (Eta Carinae) – największa i najjaśniejsza znana gwiazda w Galaktyce – a jednocześnie prawdopodobnie najintensywniej
poza Słońcem badana gwiazda ukrywała przed naukowcami niespodziankę. Nowe badania naukowców z Uniwersytetu
California w Berkeley (UoCB) zaprezentowane w najnowszym wydaniu Nature sugerują, że jej gigantyczne
wybuchy są napędzane przez całkowicie nowy mechanizm – mechanizm, który jest mniej intensywny niż supernowa i nie
prowadzi do zniszczenia gwiazdy.

/
Jeżeli Eta Kila może zrzucać 10 mas Słońca co tysiąc lat, to jest to bardzo efektywny mechanizm odchudzania gwiazdy.

Nathan Smith

Nathan Smith astronom z UoCB przekonuje, że historyczne pojaśnienie gwiazdy z 1843 roku było w rzeczywistości eksplozją,
w wyniku której powstały fale uderzeniowe podobne do tych, choć mniej intensywne, które powstają podczas wybuchu supernowej
Ten niezwykle dobrze udokumentowany przypadek znajdujący się w naszej Galaktyce przypomina specyficzną klasę gwiezdnych eksplozji
zaobserwowanych w ostatnich latach przez teleskopu poszukując ekstragalaktycznych wybuchów gwiazd supernowych.

„Istnieje klasa gwiazdowych wybuchów występujących w innych galaktykach, których przyczyn nie znamy, ale sądzę że
Eta Kila może być ich prototypem” – mówi Smith.

Eta Kila jest masywną i gorącą gwiazdą zmienną widoczną jedynie z półkuli południowej, która znajduje się w aktywnym
gwiazdotwórczo regionie nazwanym Mgławicą Kila. Gwiazda jest oddalona od nas o około 7,500 lat świetlnych. Jej niezwykłe
rozjaśnienie obserwowano w 1843 roku, a obecnie astronomie badają powstałą w wyniku wybuchu rozszerzającą się chmurę
pyłu i gazu, nazwaną Mgławicą Homunculus. Słaba otoczka szczątków 1000 lat wcześniejszej eksplozji jest także widoczna
na zdjęciach.

W porównaniu z otoczkami powstającymi w wyniku wybuchów supernowych otoczka gazu i pyłu rozszerza się stosunkowo
wolno – zaledwie 650 km / sek. Obserwacje Smitha, w których wykorzystał 8-metrowy teleskop Gemini South i 4-metrowy
teleskop Blanco w Cerro Tololo Inter American Observatory w Chile pokazały nowy składnik – włókna gazu poruszające
się z ekstremalnymi prędkościami – pięciokrotnie większymi, niż szczątki tworzące mgławicę Homunculus. Z analiz wynika,
że obie struktury powstały w wyniku tego samego wydarzenia. Smith dodaje, że masa wolniej rozszerzającej się mgławicy
Homunculus sama w sobie była przy górnej granicy tego, czego powstania spodziewamy się w wyniku oddziaływania
wiatru słonecznego. -„Szybszy i niosący większe ilości energii materiał, który odkryłem stawia jeszcze większe
wyzwania aktualnie przyjętym teoriom”. Miast tego zmierzone energie i prędkości przypominają materiał przyspieszany
w wyniku oddziaływania fali uderzeniowej supernowej.

Znaczne prędkości tej fali uderzeniowej mogą mniej więcej podwoić oszacowania wyzwolonej w wybuchu z 1843 roku energii,
co oznaczałoby, że wydarzenie to nie mogło być erupcją powierzchniową napędzaną przez wiatr słoneczny, będąc w rzeczywistości
eksplozję zainicjowaną głęboko we wnętrzu gwiazdy, wyrzucającą ogromne ilości materii wgłąb kosmosu. Ten obłok
szybkiego gazu zderza się obecnie z obłokiem ze starszej, mającej miejsce mniej więcej 1000 lat wcześniej, erupcji
generując promieniowanie rentgenowskie zarejestrowane przez obserwatorium orbitalne Chandra.

„Te obserwacje zmuszają nas do zmodyfikowania interpretacji tego co wydarzyło się w erupcji z 1843 roku” – mówi Smith.
-„Miast ciągłego oddziaływania słonecznego wiatru rozdmuchującego zewnętrzne warstwy wygląda na to, że eksplozja
zainicjowana głęboko we wnętrzu gwiazdy odrzuciła zewnętrzne warstwy. Jednak taki wybuch wymaga nieznanego mechanizmu.”

Jeżeli interpretacja przedstawiona przez Smitha jest poprawna będzie to oznaczało, że supemasywne gwiazdy takie jak
Eta Kila mogą pozbywać się znacznych ilości masy w cyklicznych eksplozjach poprzedzających ostateczny, kataklizmiczny
wybuch supernowej, który niszczy gwiazdę, pozostawiając po niej czarną dziurę.

Eksplozja, która dała początek szybkiej fali uderzeniowej wokół Eta Kila jest zatem podobna do słabych eksplozji
gwiezdnych czasem określanych jako podszywające się pod supernowe obserwowanych w innych galaktykach przez
zautomatyzowane teleskopy naziemne poszukujące właściwych supernowych. Te poszukiwania koncentrują się na
supernowych typu Ia, które mają pomóc astronomom w określeniu rozszerzania się Wszechświata, jednak po drodze
odkrywają różnego rodzaju inne obiekty.

„Obserwując inne galaktyki astronomowie zauważyli gwiazdy takie jak Eta Kila rozjaśniające się, jednak nie w stopniu
takim, jak ma to miejsce podczas wybuchu supernowej” – mówi Smith. -„Nie rozumiemy ich. To istotna zagadka, co może
spowodować tak gwałtowne pojaśnienie gwiazdy jednocześnie jej nie niszcząc.”

Eta Kila jest rzadkim przykładem supermasywnej gwiazdy, której masa prawdopodobnie przekraczała początko 150 krotnie
masę Słońca. Takie gwiazdy płoną niezwykle jasno przez kilka milionów lat jednocześnie szybko tracą znaczne ilości
materii gdy światło odpycha ich zewnętrzne warstwy jako niezwykle intensywny wiatr słoneczny. Po dwóch czy trzech
milionach lat, Eta Kila waży obecnie około 90 do 100 razy więcej niż Słońce, od samej erupcji w 1843 roku tracą
10 razy więcej materii niż waży nasza gwiazda.

„Obeserwowane eksplozje mogą stanowić główny mechanizm utraty zewnętrznych warstw wodoru zanim gwiazda umrze” – dodaje
Smith. -„Jeżeli Eta Kila może zrzucać 10 mas Słońca co tysiąc lat, to jest to bardzo efektywny mechanizm odchudzania
gwiazdy”.

Astronomie uważają że Eta Kila i inne jasne błękitne gwiazdy zmienne są bliskie końca swojej ewolucji bowiem
w ich jądrach cały zapas wodoru został przekształcony w hel. Eksplodując w tym stadium – kiedy jądro nadal otulają
zewnętrzne warstwy wodoru – powstająca supernowa wyglądać będzie zupełnie inaczej od tej, która powstanie, gdy
gwiazda odrzuci wcześniej zewnętrzne warstwy.

Smith wyjaśnie, że nadal nie jest jasne, czy wybuchy podszywające się pod supernowe to pomniejszone wersje tych
ostatnich; supernowe, którym nie udało się w pełni wybuchnąć; wybuchy przygotowujące czy też zupełnie inny rodzaj
eksplozji.

„To może być ważna wskazówka to zrozumienia ostatnich gwałtownych faz życia masywnych gwiazd „- mówi Smith, dodając
że astronomowie nie są w stanie ocenić losu gwiazd o masach większych niż trzydziestokrotność masy Słońca.
Źródło:

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *