Eta Carinae: Den superlysende hypergigant i Carina-næbelen
Eta Carinae — hyperlysende hypergigant i Carina-næbelen: massiv stjerne i Homunculus-gassky, millioner af Solens lysstyrke og potentiel kommende supernova.
Eta Carinae (η Carinae eller η Car) er en superlysende hypergigantstjerne i stjernebilledet Carina, omkring 7.500 til 8.000 lysår fra Solen.
Systemet indeholder mindst to stjerner, hvoraf den primære er en lysende blå variabel (LBV), som oprindeligt havde omkring 150 solmasser, hvoraf den har mistet mindst 30. En varm supergigant på omkring 30 solmasser er i kredsløb om primærstjernen. En enorm tyk rød tåge, der omgiver Eta Carinae, gør det umuligt at se denne ledsager optisk, men den dumbell-formede gassky er dannet af to stjerner.
Eta Carinae-systemet ligger i Homunculus-næbelen, som i sig selv er en del af den meget større Carina-næbelen. Tilsammen har de en samlet lysstyrke på over fem millioner gange Solens lysstyrke. Det er ikke synligt nord for 30° nordlig bredde og ses bevæge sig rundt om polen syd for 30° sydlig bredde. På grund af dens masse og dens livsstadie forventes den at eksplodere som en supernova i fremtiden.
Historie og store udbrud
Eta Carinae er berømt for sit såkaldte "Store Udbrud" i midten af 1800-tallet (omkring 1837–1856), hvor stjernen midlertidigt blev en af de klareste på himlen og nåede sin største lysstyrke omkring 1843. Udbruddet kastede enorme mængder materiale ud i rummet og dannede den karakteristiske dobbelt-lobede Homunculus-næbel. Den udstødte masse ved dette udbrud vurderes til at være betydelig — estimeret i størrelsesordenen flere solmasser (ofte angivet omkring 10–20 solmasser), hvilket gør udbruddet til et af de mest dramatiske kendte stjernemassetab.
Systemets struktur og egenskaber
- Binært system: Eta Carinae er mindst et dobbeltstjernesystem. De to komponenter har et tæt, ekscentrisk kredsløb med en periodiskitet på cirka 5,5 år. Under periastron (når de to stjerner er tættest) ændres de observerede spektrale egenskaber markant.
- Vind-kollisioner og højenergi-udstråling: Begge stjerner har meget stærke stjernevinde. De kolliderende vinde danner en kraftig region, der udsender røntgen- og nogle gange gamma-stråling, og som skaber periodiske variationer i strålingen omkring hvert periastron.
- Lysstyrke og masse: Systemets samlede lysstyrke er ekstrem — over fem millioner gange Solens. Den primære komponent er en ekstremt massiv LBV, hvilket forklarer dens ustabilitet og kraftige massetab.
Homunculus-næbelen
Homunculus er en bipolar (dumbbell-formet) gassky omkring Eta Carinae, dannet hovedsageligt i forbindelse med det store udbrud i 1800-tallet. Næbelens struktur omfatter to store lober adskilt af en tæt equatorial "skørt" af udstødt materiale. Næbelen er meget støvet og absorberer stort set stjernelyset i synligt lys, hvorfor systemet kræver observationer i infrarødt, røntgen og radio for at studere centrum direkte.
Observationer og forskning
Eta Carinae er blevet intensivt overvåget af både jordbaserede teleskoper og rumteleskoper (bl.a. Hubble, Chandra og forskellige infrarøde observatorier). Hubblebilleder har givet detaljerede billeder af Homunculus, mens røntgenobservationer har afsløret periodiske udsving forbundet med kredsløbet. Systemets komplekse spektrale linjer, stærke udvidede vinde og interaktioner mellem stjernerne gør det til en vigtig genstand for studier af massiv stjernedannelse, stjernedød og massetab.
Mulig fremtid: supernova eller værre?
På grund af sin store masse og avancerede udviklingstrin vurderes Eta Carinae at ende livet i en voldsom eksplosiv begivenhed, sandsynligvis som en kraftig type af supernova eller endnu mere energirig eksplosion. Den nøjagtige type og tidspunkt er usikkert — det kan ske om tusinder eller måske millioner af år, og udfaldet afhænger af faktorer som massetab, rotation og binære interaktioner. En sådan eksplosion i relativ nærhed af Jorden ville være et vigtigt forskningsobjekt, men nuværende afstand (7.500–8.000 lysår) betyder, at der ikke forventes alvorlige konsekvenser for vores planet.
Vigtige fakta (kort)
- Beliggenhed: i Carina i Carina-næbelen.
- Afstand: cirka 7.500–8.000 lysår.
- Type: superlysende lysende blå variabel i et binært system.
- Storudbrud: midten af 1800-tallet, dannede Homunculus.
- Periode for binært kredsløb: cirka 5,5 år (eksentrisk bane).
Eta Carinae fortsætter med at være et af de mest interessante og udfordrende objekter i astrofysikken — både som laboratorium for ekstreme fysiske processer og som en påmindelse om, hvordan massive stjerner kan ændre deres omgivelser gennem kraftige, kortvarige begivenheder.
Billede fra Hubble Space Telescope, der viser Eta Carinae og den bipolære Homunculus-næbula, der omgiver stjernen. Homunculus blev dannet ved et udbrud af Eta Carinae, hvis lys nåede Jorden i 1843. Eta Carinae selv vises som den hvide plet nær midten af billedet, hvor de to lapper af Homunculus-næbelen berører hinanden.
Et billede af Carina-næbelen taget af European Southern Observatory's Very Large Telescope (ultrahøjt billede tilgængeligt ved at klikke)
Eta Carinae har en superstjerne i sit centrum, som det ses på dette billede fra Chandra. Den nye røntgenobservation viser tre forskellige strukturer: en ydre, hesteskoformet ring på omkring 2 lysår i diameter, en varm indre kerne på omkring 3 lysmåneder i diameter og en varm central kilde på mindre end 1 lysmåned i diameter, som måske indeholder den superstjerne, der er ansvarlig for Homunculus-neblen. Den ydre ring giver beviser for en anden stor eksplosion, der fandt sted for over 1.000 år siden. Kilde: Chandra Science Center og NASA
Historie
Eta Carinae blev først registreret som en stjerne af 4. størrelsesklasse. Den blev lysere fra 1837 til 1856 under en begivenhed, der er kendt som "den store udbrud". Eta Carinae blev den næstklareste stjerne på himlen mellem den 11. og 14. marts 1843, inden den forsvandt langt under synligheden for det blotte øje.
Den er blevet lysere siden omkring 1940 og toppede med en styrke på over 4,5 i 2014. Eta Carinae er cirkumpolær syd for 30° sydlig bredde, så den ses aldrig nord for 30° nordlig bredde.
System og egenskaber
Dette stjernesystem er i øjeblikket et af de mest massive systemer, der kan studeres i detaljer. Indtil for nylig troede man, at Eta Carinae var den mest massive enkeltstjerne, men i 2005 blev det bevist, at det var et binært system. Den mest massive stjerne i Eta Carinae-multipelstjernesystemet har sandsynligvis mere end 100 gange Solens masse. Der findes andre massive stjerner, som vides at være mere lysstærke og er mere massive.
Stjerner som Eta Carinae producerer over en million gange så meget lys som solen. De er ret sjældne - der findes kun nogle få dusin af dem i en galakse på størrelse med Mælkevejen. Det antages, at de er tæt på eller over Eddington-grænsen. Det betyder, at det ydre tryk fra deres stråling næsten er stærkt nok til at modvirke tyngdekraften. Stjerner over 120 solmasser overskrider Eddington-grænsen, og deres tyngdekraft er knap nok stærk nok til at holde deres stråling og gas inde.
Eta Carinaes vigtigste betydning for astrofysikken er dens kæmpeudbrud, som blev observeret omkring 1843. I løbet af få år producerede Eta Carinae næsten lige så meget synligt lys som en supernovaeksplosion, men den overlevede. Det var en "supernova-impostor" eller "mislykket supernova". Eta Carinaes kæmpeudbrud var prototypen for dette fænomen.
Et bemærkelsesværdigt aspekt ved Eta Carinae er dens skiftende lysstyrke. Den er i øjeblikket klassificeret som en lysende blå variabel (LBV) binær stjerne på grund af særlige kendetegn i dens lysstyrke- og lysdæmpningsmønster.
Den ioniserende stråling fra den sekundære stjerne i Eta Carinae er den vigtigste strålekilde i systemet. En stor del af denne stråling absorberes af den primære stjernestråling.
Relaterede sider
- S Doradus
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er Eta Carinae?
A: Eta Carinae er et superlysende hypergigant stjernesystem, der ligger i stjernebilledet Carina, ca. 7.500 til 8.000 lysår fra Solen.
Spørgsmål: Indeholder Eta Carinae mere end én stjerne?
A: Ja, Eta Carinae indeholder mindst to stjerner, hvoraf den primære er en lysende blå variabel (LBV) og en varm superkæmpestjerne i kredsløb omkring den.
Spørgsmål: Hvad er massen af den primære stjerne i Eta Carinae?
Svar: Primærstjernen i Eta Carinae havde oprindeligt omkring 150 solmasser, hvoraf den har mistet mindst 30.
Spørgsmål: Hvad er Homunculus-næbelen?
A: Homunculus-næbelen er en tyk rød tåge, der omgiver Eta Carinae, og som er dannet af to stjerner. Den er også en del af den meget større Carina-tåge.
Spørgsmål: Er ledsagestjernen i Eta Carinae synlig i optiske teleskoper?
Svar: Nej, den enorme tykke røde tåge, der omgiver Eta Carinae, gør det umuligt at se ledsagestjernen optisk.
Spørgsmål: Hvor lysstærke er Eta Carinae og Homunculus-næbelen?
Svar: Eta Carinae og Homunculus-næbelen har en samlet lysstyrke på over fem millioner gange Solens lysstyrke.
Spørgsmål: Forventes det, at Eta Carinae vil eksplodere som en supernova i fremtiden?
A: Ja, på grund af dens masse og dens livsfase forventes det, at Eta Carinae vil eksplodere som en supernova i fremtiden.
Søge