Dodano: 04 lipiec 2019r.

Teleskop Hubble'a uchwycił kosmiczne fajerwerki, które trwają już blisko 200 lat

NASA opublikowała przepiękne zdjęcie pokazujące potężną eksplozję w układzie podwójnym Eta Carinae oddalonym od Ziemi o około 7500 lat świetlnych. Kosmiczny spektakl uchwycony na fotografii rozpoczął się 1838 roku i wciąż trwa. Na dodatek potrafi zaskoczyć naukowców ukazując im niewidziane wcześniej szczegóły kosmicznej eksplozji.

 

Wydarzenie uchwycone na zdjęciu jest równie piękne, co destrukcyjne. Eksplozja nastąpiła blisko 200 lat temu, ale fajerwerki nadal są widoczne, jakby proces ten przebiegał w zwolnionym tempie. Fotografia została wykonana przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a i widać na niej gwiazdę podwójną zwaną Eta Carinae.

Eta Carinae znajduje się w gwiazdozbiorze Kila w odległości około 7500 lat świetlnych od Ziemi. Jedna z gwiazd układu podwójnego to ogromna gwiazda o masie około 100-150 mas naszego Słońca. Druga jest znacznie mniejsza, ale i tak większa od naszej gwiazdy macierzystej. Ma masę około 30-50 mas naszego Słońca.

 

W 1838 roku w układzie Eta Carinae nastąpiła eksplozja. Zdarzenie to zaobserwowane przez Williama Burchella zostało nazwane Wielką Erupcją. Eksplozja była tak potężna, że w 1844 roku Eta Carinae stałą się drugą najjaśniejszą gwiazdą na nocnym niebie. Była tak jasna, że ​​przez pewien czas stała się ważną gwiazdą nawigacyjną dla marynarzy na południowych morzach. Erupcja wyrzuciła w przestrzeń ogromne ilości materii. Uczeni szacują, że materia ta mogła mieć masę nawet 40 mas Słońca.

Od tamtego czasu gwiazda podwójna wyblakła i jest ledwie widoczna gołym okiem. Ale fajerwerki jeszcze się nie skończyły. Astronomowie w ciągu ostatnich 25 lat wykorzystali niemal każdy instrument na Teleskopie Hubble'a do badania gwiazdy. Zaprezentowana właśnie przez NASA fotografia pokazuje, że gwiazda wciąż jest aktywna w świecącej chmurze własnych wnętrzności.

Zdjęcie zostało wykonane za pomocą instrumentu Wide Field Camera 3 na Kosmicznym Teleskopie Hubble'a. Niebieska poświata widoczna na obrazie to magnezowy gaz świecący w promieniach UV. Astronomowie wcześniej nie widzieli tego gorącego gazu. Z kolei czerwono-różowe obszary to gorący gaz azotowy. Chmury gazów i pyłów wyrzucone podczas Wielkiej Erupcji nazwano Mgławicą Homunculus.

Zewnętrzny materiał wyrzucony w erupcji w latach 40. XIX wieku został podgrzany przez fale uderzeniowe. W nowych obrazach zespół spodziewał się znaleźć światło z magnezu pochodzące ze skomplikowanego szeregu włókien, które widać w smugach świecącego azotu. Zamiast tego znaleziono całkowicie nową świetlistą strukturę magnezu w przestrzeni między ogromnymi, jasnymi bąblami, a włóknami bogatymi w azot.

Odkryliśmy dużą ilość ciepłego gazu, który został wyrzucony w Wielkiej Erupcji, ale jeszcze nie zderzył się z innym materiałem otaczającym Eta Carinae - wyjaśnił Nathan Smith z Steward Observatory na University of Arizona w Tucson. - Większość emisji jest zlokalizowana tam, gdzie spodziewaliśmy się znaleźć pustkę. Ten dodatkowy materiał jest szybki i podnosi wartość pod względem całkowitej energii dla i tak już potężnego wybuchu – dodał.

Nowo ujawniony gaz jest ważny dla zrozumienia, jak rozpoczęła się Wielka Erupcja. Oznacza to, że jeszcze przed Wielką Erupcją gwiazda prawdopodobnie traciła materiał. Po prostu nie widzieliśmy tego wcześniej. Badacze potrzebują więcej obserwacji, aby dokładnie zmierzyć, jak szybko poruszała się materia w chwili eksplozji.

Niebieskie smugi doskonale widoczne pod lewym, dolnym bąblem, najbardziej przykuły uwagę astronomów. Powstały, gdy promienie świetlne gwiazdy przebiły się przez grudki pyłu rozproszone wzdłuż powierzchni jasnego pęcherza. Grubsze obszary pyłu zablokowały część promieniowania, co spowodowało powstanie cieni. To trochę jak promienie słońca przepływające przez chmury, ale na znacznie większą skalę.

Przez dziesięciolecia używaliśmy Hubble'a do badania Eta Carinae w świetle widzialnym i podczerwonym i myśleliśmy, że mamy dość pełny obraz wyrzuconej materii. Ale nowe zdjęcie światła ultrafioletowego wygląda zdumiewająco inaczej i ukazując gaz, którego nie widzieliśmy wcześniej - powiedział Smith. - Jesteśmy podekscytowani perspektywą, że ten rodzaj emisji ultrafioletowego magnezu może również odsłonić wcześniej ukryty gaz w innych rodzajach obiektów, które wyrzucają materiał, takich jak protogwiazdy lub inne umierające gwiazdy. Tylko teleskop Hubble'a może robić tego rodzaju zdjęcia – podkreślił.

Eta Carinae miała gwałtowną historię. Astronomowie wciąż nie wiedzą, co wywołało Wielką Erupcję. Jedna z koncepcji zakłada, że Eta Carinae była układem złożonym z trzech gwiazd, ale największa z nich pochłonęła jedną z pozostałych, czego efektem są kosmiczne fajerwerki. Wiedzą natomiast to, jak zakończy się kosmiczny pokaz. Układ ten znajduje się w końcowym stadium ewolucji i będzie miał finał jako supernowa bądź hipernowa (supernowa zdolna do emisji błysku gamma). To zdarzenie będzie jeszcze bardziej spektakularne niż Wielka Erupcja z ubiegłego wieku. Być może nawet już miało miejsce, ale światło eksplozji jeszcze do nas nie dotarło.

 

 

Źródło: NASA, Live Science, fot. NASA, ESA, N. Smith (University of Arizona) and J. Morse (BoldlyGo Institute)