7500 ljusår bort är ett objekt som (nästan) inte behöver någon introduktion: Eta Carinae. Om du inte har hört talas om det borde du följa Space Magazine mer. Eta Carinae är ett välkänt och ofta studerat objekt inom astronomi, delvis för att det är benäget för den typ av våldsamma utbrott som verkligen fångar din uppmärksamhet.
Mänskligheten inledde sitt förhållande till Eta Carinaes utbrott 1838, då astronomer och alla andra på rätt ställe på jorden, såg dubbelstjärnsystemet genomgå ett kataklysmiskt energiutbrott som kallas den stora utbrottet. Naturligtvis hände det utbrottet faktiskt omkring 7500 år innan det, med ljuset som nådde jorden 1838.
År 1844 var Eta Carinae den näst ljusaste stjärnan på himlen, näst intill Sirius, som är 1000 gånger närmare jorden. Under en tid var Eta Carinae en viktig navigationsstjärna för sjöfolk i söder. I grund och botten spränger den missvisande stjärnan sig i bitar och släpper ut mängder av materialet ut i rymden med varje utbrott. Det har bleknat sedan 1844, men tack vare Hubble kan vi se det i rik detalj.
De spektakulära utbrotten är inte obetydliga händelser i denna dubbelstjärnas liv. Det största av paret närmar sig faktiskt slutet på sitt liv, och utbrottet 1844 kan ha varit ett av dess dödsfall. Vi tittar i princip på att det dör, även om händelserna försenas med cirka 7500 år. Astronomer säger att utbrottet för 150 år sedan nästan förstörde den större stjärnan, men så långt som fyrverkerier går, är det bästa nog förmodligen ännu.
Det stjärnliga dramaet som spelas upp vid Eta Carinae är ett oemotståndligt mål för astronomer. Tack vare Hubble kan de studera efterdyningarna i detalj. Enligt ett pressmeddelande lämnade Great Eruption en signatur på gasen och dammet som omger dubbelstjärnan.
När stjärnan utbröt för 150 år sedan, bildade gasen och dammet som slängdes ut i rymden en hantelform. Det par moln som bildar hanteln kallas Homunculus Nebula. Hubble har hållit ett öga på den nebula sedan den lanserades 1990.
Uppgraderingar till Hubble genom åren innebär att det värdiga rymdteleskopet har kunnat avbilda Eta Carinae i ökande detalj. I den nyligen släppta bilden använde astronomer en ny teknik med Hubble's Wide Field Camera 3 (WFC3) för att kartlägga lite varm, glödande magnesium i nebulosan, som visas som blå i den infraröda bilden.
Något oväntat i den nya bilden.
När Eta Carinae drog ut material i den stora utbrottet, värmdes det av chocken att krascha in i material som kastades ut från dubbelstjärnan i tidigare utbrott. Astronomerna som producerade denna nya Hubble-bild trodde att de skulle hitta ljus från magnesium som kommer från det detaljerade utbudet av filament i rött ljus från glödande kväve. Men istället avslöjade Hubble en helt ny struktur av självlysande magnesium i utrymmet mellan de bipolära bubblorna och de yttre chockvärmda kvävrika filamenten.
“Vi har upptäckt en stor mängd varm gas som kastades ut i den stora utbrottet men som ännu inte har kolliderat med det andra materialet kring Eta Carinae,”Förklarade Nathan Smith från Steward Observatory vid University of Arizona, ledande utredare för Hubble-programmet, i ett pressmeddelande. ”Det mesta av utsläppet ligger där vi förväntade oss hitta ett tomt hålrum. Det här extra materialet är snabbt, och det 'ups the ante' i termer av den totala energin i en redan kraftfull stellar explosion.”
Naturligtvis är detta mer än bara vackra bilder, släppta i tid för kanadensare att fira Canadas dag (1 juli) eller för amerikaner att fira självständighetsdagen (4 juli.) Det finns en del allvarlig vetenskap bakom det.
Bilden hjälper astronomer att se hur den stora utbrottet började. Den visar den snabba och energiska utstötningen av material som kan ha utvisats av stjärnan strax före utvisning av resten av nebulosan mellan 1838 och 1844. Men astronomer måste fortsätta titta på Eta Carinae för att få exakta mätningar av hur snabbt materialet är flyttar och när den kastades ut.
Ännu mer detalj
Det finns strimmor av stjärnljus som tränger igenom ytan på den dammiga bubblan i det blå området längst ner till vänster. Överallt där ultraviolett ljus slår tätt damm, lämnar det långa tunna skuggor som sträcker sig in i den omgivande gasen.
Enligt teammedlem Jon Morse, från BoldlyGo Institute i New York, "Mönstret av ljus och skugga påminner om solstrålar som vi ser i vår atmosfär när solljus strömmar förbi kanten av ett moln, även om den fysiska mekanismen som skapar Eta Carinaes ljus är annorlunda.”
Denna bild är resultatet av en ny teknik, där ultraviolett ljus används för att söka efter varm gas. Forskarna bakom denna bild säger att de kan använda den för att studera andra gasformiga nebulosor och stjärnor och kanske hitta nya detaljer i föremål som redan har studerats med andra tekniker.
“Vi hade använt Hubble i decennier för att studera Eta Carinae i synligt och infrarött ljus, och vi trodde att vi hade en ganska fullständig redogörelse för dess utkastade skräp. Men denna nya bild av ultraviolett ljus ser förvånansvärt annorlunda ut, vilket avslöjar gas som vi inte såg i varken synligt ljus eller infraröda bilder,”Sa Smith. ”Vi är glada över utsikterna att denna typ av ultraviolett magnesiumutsläpp också kan utsätta tidigare dold gas i andra typer av föremål som matar ut material, till exempel protostar eller andra döende stjärnor; och bara Hubble kan ta den här typen av bilder”.
Mysterious Past, Not So Mysterious Future
Det finns fortfarande mycket mysterium kring Eta Carinae. Astronomer kan inte säga exakt vad som utlöste det stora utbrottet. En teori är att dubbelstjärnsystemet faktiskt var ett trippelstjärnsystem till att börja med.
I den teorin fanns det tre stjärnor, för enkelhet som kallas A, B och C. A och B var de två större stjärnorna, och C var mindre och kretsade om de andra två på ett större avstånd. A är det mest massiva, och nära slutet av sitt liv började det svälla och dumpade det mesta av sitt material i B, dess binära följeslagare.
Efter att ha matat på detta material bulkade B upp till cirka 100 solmassor och blev extremt ljus. A strippades från dess yttre väte och lämnade endast en heliumkärna. All denna massöverföring förändrade systemets gravitationsbalans, och A flyttade bort från sin nu gargantanska följeslagare.
Då grep A och den mindre C upp gravitationellt, och A rörde sig utåt medan C drogs inåt. Star C slogs gravitationsmässigt av det nu enorma B, och strippades från dess yttre material, som bildade en skiva av material runt C.
Sedan skulle B ha konsumerat det lilla C, orsakat det stora utbrottet och skickat så mycket som tio gånger massan av vår sol som sprängs ut i rymden och bildat nebulosstrukturen vi nu ser.
Det lämnar A på en långsträckt bana, och varje 5,5 år passerar den genom B: s yttre kuvert, vilket skapar chockvågor som vi kan se i röntgen.
För närvarande är astronomer inte säkra på vad som orsakade det stora utbrottet. Men Eta Carinaes framtid är inte så osäker.
Enligt astronomer kommer Eta Carinae att avsluta sitt intermittenta fyrverkeri med ett slutligt show-stop-nummer: en supernova. Och det kommer att överträffa något av dess tidigare utbrott.
Ingen kan säga säkert när det kommer att hända. Faktum är att ingen kan säga att det inte redan har hänt. Eftersom vi är 7500 ljusår bort från allt kan det ljuset redan vara på väg till oss, och Eta Carinae kan redan vara död.
Mer:
- Pressmeddelande: Hubble fångar kosmiska fyrverkerier i Ultraviolet
- Wikipedia-post: Eta Carinae
- Hubblesite.org: SÖKER DE SISTA GASPEN AV DÖDD STJÄRNA ETA CARINAE
- Hubblesite.org: SCENARIO FÖR ETA CARINAE OUTBURST
