Przejdź do treści

Hubble uchwycił kosmiczne fajerwerki w ultrafiolecie

img

Wyobraź sobie fajerwerki w zwolnionym tempie, które zaczęły eksplodować prawie dwa wieki temu i od tego czasu nie zostały zatrzymane. W ten sposób można opisać ten układ podwójny gwiazd znajdujący się w odległości 7500 lat świetlnych stąd w konstelacji Kila (Carinae). W 1838 r. Eta Carinae przeżyła kataklizm, nazywany Wielką Erupcją, szybko eskalując, by do kwietnia 1844 roku stać się drugą najjaśniejszą gwiazdą na niebie. Od tego czasu gwiazda zbladła, ale ten nowy widok z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a pokazuje, że spektakularny pokaz wciąż trwa, i ujawnia szczegóły, które nigdy wcześniej nie były widziane.

Gwałtowne wyrzuty masy nie są rzadkością w historii Eta Carinae; układ został zniszczony przez chaotyczne erupcje, często wyrzucające części siebie w kosmos. Ale Wielka Erupcja była szczególnie dramatyczna. Większa z dwóch gwiazd jest masywną, niestabilną gwiazdą zbliżającą się do końca swojego życia, a to, co astronomowie widzieli ponad półtora wieku temu, było gwiezdnym przeżyciem bliskim śmierci.

Wynikająca z tego zdarzenia zwiększona jasność została przyćmiona tylko przez Syriusza, który jest prawie 1000 razy bliżej Ziemi, i przez pewien czas uczyniła Eta Carinae ważną gwiazdą nawigacyjną dla marynarzy na morzach południowych. Zdarzenie to zatrzymało się tuż przed zniszczeniem Eta Carinae, a natężenie światła stopniowo opadło. Naukowcy badający dzisiejszą gwiazdę wciąż widzą sygnaturę Wielkiej Erupcji w jej otoczeniu; kształt ogromnych hantli złożony z pyłu, gazu i innych włókien, które zostały wyrzucone w przestrzeń podczas eksplozji. Te gorące, świecące chmury znane są jako Mgławica Homunculus i były celem Hubble’a od czasu jego uruchomienia w 1990 roku.

W rzeczywistości została ona sfotografowana przez prawie każdy instrument na Hubble’u przez ponad 25 lat. Astronomowie zaobserwowali, że kosmiczny dramat rozgrywa się w coraz wyższej rozdzielczości. Ów ostatni obraz został stworzony za pomocą Wide Field Camera 3 Hubble'a, aby mapować gorący magnezowy gaz świecący w promieniach UV (pokazanych na niebiesko). 

Naukowcy od dawna wiedzą, że materia zewnętrzna wyrzucona w erupcji w latach 40. XIX wieku została podgrzana przez fale uderzeniowe generowane, gdy materia wcześniej wyrzucona z gwiazdy rozbiła się. Zespół, który uchwycił ten nowy obraz, spodziewał się znaleźć promieniowanie magnezu pochodzące ze skomplikowanego szeregu włókien widocznych w promieniach świecącego azotu (czerwony kolor). Zamiast tego w przestrzeni między zapylonymi biopolarnymi bąblami i zewnętrznymi, ogrzanymi wstrząsami włóknami bogatymi w azot znaleziono zupełnie nową świecącą magnezową strukturę.

Te nowo ujawnione dane są ważne dla zrozumienia, jak erupcja się rozpoczęła, ponieważ reprezentuje ona szybkie i energetyczne wyrzucenie materii, która mogła zostać usunięta przez gwiazdę na krótko przed wydaleniem reszty mgławicy. Astronomowie potrzebują więcej obserwacji, aby dokładnie zmierzyć, jak szybko materia się porusza i kiedy została wyrzucona.

Inną uderzającą właściwością zdjęcia są smugi widoczne w niebieskim obszarze poza dolnym lewym bąblem. Smugi te pojawiają się tam, gdzie światło gwiazdy przebija się przez grudki pyłu rozrzucone wzdłuż powierzchni pęcherzyka. Wszędzie tam, gdzie promieniowanie UV uderza w gęsty pył, pozostawia długi cienki cień, który rozciąga się poza płatem do otaczającego gazu. „Wzór światła i cienia przypomina promienie słoneczne, które widzimy w naszej atmosferze, gdy światło słoneczne przepływa przez krawędź chmury, chociaż fizyczny mechanizm tworzący światło Eta Carinae jest inny” – zauważył członek zespołu Jon Morse z BoldlyGo Institute w Nowym Jorku.

Przyczyny Wielkiej Erupcji Eta Carinae pozostają przedmiotem spekulacji i debat. Nowa teoria sugeruje, że Eta Carinae, która kiedyś miała masę 150 słońc, rozpoczęła swoje istnienie jako układ potrójny gwiazd, a wyrzut masy z lat 40. XIX w. został wyzwolony, gdy gwiazda główna pochłonęła jednego z towarzyszy, wyrzucając w kosmos masę ponad dziesięciokrotnie większą, niż Słońce. Podczas gdy dokładne okoliczności tego zatrzymującego światło wybuchu pozostają na razie tajemnicą, astronomowie są bardziej pewni tego, jak zakończy się ten kosmiczny pokaz światła. Pokaz fajerwerków Eta Carinae osiągnie finał, gdy eksploduje ona jako supernowa, znacznie przewyższając nawet swój ostatni wybuch. To już mogło się wydarzyć, ale fala światła z niej potrzebuje 7500 lat, aby dotrzeć do Ziemi.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
Hubble Captures Cosmic Fireworks in Ultraviolet

Źródło: Space Telescope

Na zdjęciu: Obraz w najwyższej rozdzielczości Eta Carinae uzyskany dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Hubble'a. Źródło: NASA/ESA Hubble Space Telescope.