Эта Киля
Эта Киля – это одна из самых массивных звездных систем, удаленная от нас на расстояние 7500 световых лет. Находится на территории созвездия Киля. Главный компонент системы по массивности превосходит солнечную в 90 раз и в 5 млн. раз ярче.
Меньшая звезда Эта Киля достигает 30 солнечных масс и в миллион раз ярче Солнца. Обе звезды в системе подходят к завершению жизненного цикла и в будущем готовятся стать сверхновыми.
Первичная звезда относится к классу яркой голубой переменной (LBV), а вторая – это горячий сверхгигант. Последний скрыт от обзора в оптических длинах волн, потому что окутан плотной туманностью Гомункула, которая сформировалась после события сверхновой-самозванки в середине 19 века. Туманность наполнена пылью, выброшенной звездой в период вспышки 1843 года. Туманность Гомункула примечательна формой, так как разделена на две полярных лопасти с экваториальным диском.
По общей светимости звезда Эта Киля превосходит Солнце в 5 млн. раз. В период взрыва в 19-м веке она выбросила больше 10 солнечных масс материала, объем которого стал основой для создания туманности. Но звезде удалось уцелеть.
Звезду Эта Киля на территории созвездия Киля не получится найти, если вы живете севернее 30° с. ш. и она никогда не опускается ниже для наблюдателей, проживающих в 30° ю. ш. Для этих мест она является циркумполярной.
Туманность Киля – крупная и яркая туманность, окружающая несколько звездных скоплений. Вмещает массивные звезды Эта Киля и HD 93129A. Находится на удаленности в 7500 световых лет и охватывает 260 световых лет, что в 7 раз превышает масштабы туманности Орион. Изображение создано на основе снимков от 1.5-метрового датского телескопа в Ла-Силья. При яркости в миллион солнечных Эта Киля (ярчайшая звезда в кадре) является первой по светимости звездой в галактике Млечный Путь. Это ближайший пример яркой голубой переменной, готовящейся взорваться в виде сверхновой. Вокруг нее сконцентрировано расширяющееся двойное пылевое и газовое облако Гомункул, появившееся после звездной вспышки в 1843 году
Не так давно исследователи создали 3D-модель крупного облака, выброшенного звездой в 19 веке – событие Великого извержения. В 1838-1845 гг. звезда демонстрировала непривычную переменчивость и по яркости опережала звезду Канопус. Туманность Гомункул расширяется с ускорением в 2.1 млн. км/ч.
Исследователи использовали Очень Большой Телескоп и создали самую детальную спектральную карту туманности, сформированной звездой Эта Киля. Им удалось отобразить ближние инфракрасные, ультрафиолетовые и видимые длины волн вдоль 92 отдельных полос по всему облаку. Эта модель подтвердила некоторые характеристики, включая и крупные отверстия в конце каждой лопасти туманности. Нашли и глубокие траншеи, нерегулярные диполи и выступы на лопастях. Полюбуйтесь на фото Хаббла для звезды Эта Киля.
Космический телескоп Хаббл сумел запечатлеть эту прекрасную пару газовых и пылевых облаков вместе с яркой звездой Эта Киля. За звездой телескоп следил еще в 1995 году с помощью камеры WFPC2. Потом снимки с красными и УФ-фильтрами объединили, чтобы получить цвет. Чтобы охватить подобные масштабы, пришлось использовать последовательность из 8 экспозиций. 160 лет назад Эта Киля испытала мощную вспышку и на тот момент стала одной из ярчайших звезд в южном небе. Она уцелела, но выброшенный материал сформировал диск с двумя лопастями, расширяющийся с ускорением в 1 млн. км/ч
Каждые 5.5 лет две звезды системы Эта Киля сближаются, из-за чего расстояние между ними напоминает дистанцию между Марсом и Солнцем. Из-за этого их ветры контактируют более интенсивно и поток из меньшей звезды проделывает тоннель сквозь более плотный ветер крупной. Это значит, что туманность появилась в момент Великого извержения, когда звезды пребывали в близком схождении.
Факты
До 2015 года думали, что Эта Киля в созвездии Киль является единственной звездой. Но позже появились данные, свидетельствующие в пользу существования двойной системы.
В великолепном панорамном виде показаны новые кадры поля вокруг WR22 в туманности Киля (справа) с более ранними снимками участка вокруг Эта Киля (слева). Изображение создали на основе фотографий, добытых широкоугольным датчиком на 2.2-метровом телескопе Обсерватории Ла-Силья
Звезда Эта Киля стремительно растрачивает собственный водородный запас и исчерпает его в ближайшие несколько миллионов лет. В этот момент звезда взорвется с мощной вспышкой, которую можно будет наблюдать днем с Земли. Неустойчивость Эта Киля объясняется высокой массивностью звезды. Полагают, что после звездного взрыва сформируется черная дыра.
Широкая панорама Туманности Киля – участок массивного звездного рождения на территории южного неба. Выполнена в ИК-свете на камеру HAWK-I Очень Большого Телескопа. На снимке удалось отобразить множество ранее спрятанных формирований. Так (внизу слева) заметен Трюмплер 16 – открытое скопление с яркой массивной голубой переменной Эта Киля. Это одна из ярчайших звезд в галактике, превышающая солнечную массу в 120 раз, а яркость – в 4 млн. раз. Звезда завершает свое существование и окружена плотной туманностью, выброшенной звездными извержениями. Трюмплер 14 (в центре) вмещает двойную звезду HD 93129 A/B. Объект А – молодая звезда О3-типа, пребывающая на этапе главной последовательности. По яркости (3 млн. солнечной) звезда практически догоняет Эта Киля
Звезда Эта Киля расположена недалеко от центра Трюмплер 16 – одно из главных звездных скоплений в ассоциации Киля ОВ1. Полагают, что звезда появилась в качестве центра масс молекулярного облака, в котором сформировалось скопление.
В 1677 году астроном Эдмунд Галлей регистрирует звезду Эта Киля. На тот момент это была звезда 4-й величины. Яркость увеличивалась и в 1730-м году она стала одной из ярчайших звезд на территории созвездия Киля. В 1782 году звезда вернулась к изначальной величине и снова повысила яркость в 1820-м.
Греческую приставку «эта» звезде присвоил Никола Луи де Лакайль в 18 веке. На тот момент она обладала 2-й величиной. Китайцы называли ее Цейн-она (Небесный алтарь), а также «Второй звездой моря и гор».
До 1843 года Эта Киля обладала видимой величиной в -0.8. Но потом вообще пропала из обзора и до 1868 года ее нельзя было найти на небе без использования увеличительных приборов. Именно в тот момент ее скрыла туманность Гомункул.
В 19 веке двойная система Эта Киля была слабой и практически незаметной. Но к апрелю 1843 года она заняла второе место по яркости в небе, уступив первенство только звезде Сириус. К 20-му веку она снова исчезла из вида. С тех пор яркость меняется и звезду можно найти без использования инструментов. Ближайший из компонентов – неустойчивый гигант, завершающий свое существование. В 19 веке произошла предварительная вспышка, которая могла привести к звездной гибели, но лишь вытолкнула огромное количество материала. На тот момент ученые не располагали мощной техникой, позволяющей отследить вспышку, но последствия изучаются сегодня. Сейчас мы видим созданную материалом звезды туманность Гомункул. Ее отследил космический телескоп Хаббл в 1990 году. На снимке заметно, что материал распространился не однородно, а в форме гантели. Эта Киля интересна не только прошлыми событиями, но и будущими. Ожидают, что звезда в ближайшее время взорвется в качестве сверхновой (завтра или через миллион лет). Земляне смогут наблюдать великолепное световое шоу, которое будет заметно даже днем. Изображение составили из кадров в ультрафиолетовом и видимом свете. Поле зрения охватывает 30 угловых секунд.
Яркость звезды Эта Киля начала расти в 1990-х гг., а в 1998-1999-х гг. показатели даже удвоились. Визуальная величина звезды в 2007 году составляла 5 и ее можно было отыскать невооруженным взглядом.
После Великого извержения часть света от вспышки добралась к Земле в виде светового эхо. Но часть события 1843 года прибыла к нам сравнительно недавно. Ее зафиксировали в 2011 году с помощью 4-метрового телескопа имени Виктора Бланко из Обсерватории Серро-Тололо.
При взрыве сверхновой нам ничего не грозит, потому что звезда отдалена от нас на 7500 световых лет. Но наблюдатели из северных широт планеты смогут насладиться великолепным световым зрелищем. Если мы и получим ущерб, то он коснется орбитальных аппаратов, астронавтов и верхнего атмосферного слоя Земли. Но переживать по этому поводу не стоит, так как в галактике Млечный Путь полно подобных звезд и мы уже отмечали события взрыва сверхновых. Зафиксированы были и самозванцы, вроде SN 2006jc в 2004 году.
Источник
Эта Киля и Альфа Ориона
Туманность Киля.
Туманность Киля находится в 7500 световых годах от нас. Ее поперечник — 100 световых лет. Туманность наполнена горячим газом, и в ней активно рождаются звезды. Самая большая из них – Эта Киля.
Эта Киля
Зафиксированная на снимке звезда уникальна. В 1840−х годах Эта Киля стала на некоторое время второй по яркости звездой на небосклоне. По оценкам специалистов, тогда звезда внезапно выбросила вещество массой около 10 солнечных. Анализ спектров выброшенного вещества показал, что оно состоит из более сложных атомов, чем водород и гелий: в основном, из атомов азота. Значит, вещество образовалось в результате ядерных реакций, протекающих внутри звезды.
Эту Киля изучают давно. В 1997 году астрономы под руководством К. Дэвинстона и С. Джоансон выяснили, что звезда испускает ультрафиолетовый свет в очень узком диапазоне частот, а это уже очень похоже на излучение лазера. Согласно предположению ученых, Эта Киля излучает много пучков лазерного излучения из окружающего ее облака газа (того самого, что оказалось выброшенным в 1840−х). Как сообщает астрономическая сеть «Астронет», инфракрасные лазеры и микроволновые мазеры – очень редкое астрофизическое явление, а открытый в созвездии Киля естественный ультрафиолетовый лазер стал первым в этом классе объектов.
Эта Киля и туманность Гомункул.
В любой момент звезда может взорваться, и тогда она станет ярче обычной сверхновой. Такие звезды обычно называют гиперновыми, их светимость на пике – 50 миллиардов солнечных.
В 2005 году астрономы окончательно удостоверились – у Эты есть компаньон, вторая звезда, которая вращается вокруг нее с периодом всего в 5,4 года.
Благодаря работе американского спутника Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE), астрономы выяснили – почему сверхгигант Эта Киля так странно (с перерывами) излучает рентген.
Эта Киля обладает массой в 100 раз большей, чем Солнце, а её светимость выше в 4-5 миллионов раз. Это одна из самых крупных звёзд Галактики. Нестабильный сверхгигант уже однажды вспыхивал и, возможно, снова вспыхнет.
Астрономы давно подозревали, что Эта Киля — двойная звезда. Но до сих пор найти доказательство — не удавалось. Дело в том, что, по оценке учёных, Эта Киля недостаточно горяча, чтобы она могла производить рентгеновские лучи. Но они идут из этого места. Однако раз в пять лет это излучение исчезает на три месяца.
Астрономы предположили, что рентген идёт из области столкновения газа, вырывающегося с поверхности Эты Киля, и газа, выпущенного её гипотетической звездой-спутником. В таком случае раз в пять лет эта точка действительно может оказываться точно за главной звездой, так же, как при этом должно происходить и затмение более слабого компаньона.
Недавно вновь наступил такой важный момент. Спутник NASA FUSE наблюдал свечение в дальнем ультрафиолетовом участке спектра, которое, по всей видимости, испускалось не самой Этой Киля, а второй звездой, которую в видимом диапазоне обнаружить не удаётся из-за сияния соседки.
Когда подошло расчётное время гипотетического затмения, то одновременно пропали и ультрафиолетовое свечение, и рентген (за которым следили другие приборы астрономов). Одновременное исчезновения двух излучений подтверждает гипотезу о звезде-спутнике сверхгиганта, разрешая давнюю астрономическую загадку.
Возвращаясь к недавно обсуждавшейся судьбе Бетельгейзе:
Из звезды Бетельгейзе вырвался фонтан размером с Солнечную систему
На самом подробном снимке умирающей звезды Бетельгейзе ученые заметили огромный выброс размером с Солнечную систему. Его вполне могла породить конвекция — отдельные «пузыри» в атмосфере звезды, каждый в диаметре крупнее земной орбиты.
инструмент
Очень большой телескоп, VLT
система телескопов на горе Параналь в Чили, принадлежащая Южной Европейской Обсерватории (ESO). В VLT входят четыре телескопа с диаметром главного зеркала 8 метров – «Анту», «Йепун», «Куэйен» и «Мелипал», и несколько телескопов меньшего размера. «Йепун» оборудован одной из самых совершенных систем адаптивной оптики в мире. Телескопы VLT могут работать по отдельности или в режиме интерферометра.
Южная Европейская Обсерватория (ESO) опубликовала результаты наблюдения Бетельгейзе с помощью одного из восьмиметровых зеркал Очень большого телескопа (VLT,Very Large Telescope) и трех телескопов поменьше. Работы двух независимых команд ученых приняты к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics и доступны в Архиве электронных препринтов Корнельского университета.
Астрономы под руководством Пьера Кервеллы из Парижской обсерватории воспользовались методами адаптивной оптики, реализованными в оборудовании 8−метрового телескопа «Йепун» – одного из инструментов-близнецов квартета VLT. Изображения, которые портит турбулентность в земной атмосфере, ученые исправляли в реальном времени, используя специальную систему зеркал. Одно из них мелкими покачиваниями компенсировало дрожание звезды. Второе зеркало и вовсе гибкое, форму ему в реальном времени придавали 185 рычажков-актуаторов: это позволяет компенсировать действие воздушных линз, проносящихся над телескопом.
Высокая яркость Бетельгейзе позволила дополнить обработку еще одним трюком – методикой отбора самых удачных кадров (Lucky Imaging), каждый из которых делается с очень короткой экспозицией (порядка 10 миллисекунд). Чтобы построить окончательное изображение, Кервелла и его коллеги отбросили 90% кадров, а 10% самых лучших объединили и затем еще подвергли компьютерной обработке по алгоритму Ричардсона—Люси.
В итоге получилось изображение с разрешением примерно в 1/30 угловой секунды – лучше, чем у космического телескопа имени Хаббла, несмотря на то что VLT работал в «более грубых» красных лучах. На этом снимке и проявился странный выброс, простирающийся от звезды на юго-запад на расстояние минимум в шесть ее радиусов. В Солнечной системе такой выброс дотянулся бы до самой далекой из восьми планет – Нептуна. Так удалось однозначно установить, что вещество красные сверхгиганты теряют несимметрично.
Крупномасштабное бурление
Объяснить несимметричную потерю массы наиболее естественно двумя способами. Зачастую веществу легче стекать со звезды в направлении ее полюсов: во-первых, магнитное поле здесь мешает меньше всего, во-вторых, вокруг экватора часто находятся облака плотного газа.
Конвекция
перенос тепла в веществе с макроскопическими потоками самого вещества. В поле тяготения конвекция возникает самопроизвольно при нагреве вещества снизу – оно из-за этого становится менее плотным, чем вещество, расположенное сверху, и всплывает над ним.Именно из-за конвекции образуются ячейки грануляции на Солнце, облака на Земле и восходящие бурлящие потоки в греющемся чайнике. А, к примеру, парник – это способ подавить конвекцию, не отпуская нагревающийся у земли воздух обратно в атмосферу («парниковый эффект» в данном случае ни при чем).
С другой стороны, из теории следует, что в огромных и относительно холодных звездах вроде Бетельгейзе ячейки конвекции могут достигать очень больших относительных размеров. Это на Солнце они упакованы в плотные столбики так называемой грануляции, которых на солнечной поверхности умещаются миллионы. А в чайнике на газовой плите отдельные «пузыри бурления» могут оказаться размером чуть ли не с полчайника.
Судя по работе Кэити Онаки из боннского Института радиоастрономии германского Общества имени Макса Планка, именно механизм чайника на Бетельгейзе и реализуется. Онака и его коллеги получили спектроинтерферограммы Бетельгейзе с помощью трех вспомогательных 1,8−метровых телескопов, входящих в систему интерферометра Очень большого телескопа (VLTI, VLT Interferometre). Хотя вспомогательные телескопы кажутся малышами на фоне 8−метровых гигантов, вместе они давали такое же угловое разрешение, как один 42−метровый телескоп. Света, правда, собирали существенно меньше, но в случае с яркой Бетельгейзе это не проблема.
Такая конфигурация позволила достичь разрешения в 7 раз лучшего, чем получилось у Кервеллы. Правда, строить изображение Онака не стал, ограничившись анализом данных в нескольких спектральных линиях инфракрасного диапазона. Это исследование показало, что на Бетельгейзе присутствуют крупномасштабные движения газа со скоростью до 10−15 км/с.
По спектру видно, что, например, молекулы угарного газа (они отлично выживают в холодной атмосфере Бетельгейзе) в одних регионах приближаются к нам с указанными в предыдущем абзаце скоростями, в других – также быстро удаляются от нас. В общем, классическое конвективное перемешивание, только сами конвективные ячейки, те самые «пузыри» на Бетельгейзе оказываются размером с ползвезды. Это, кстати, около полумиллиарда километров.
Пузырь на выброс
По мнению астрономов, работа Онаки подсказывает, что выброс, найденный Кервеллой, вполне может иметь конвективное происхождение. Грубо говоря, один из гигантских пузырей лопнул и разбрызгал заключенную в нем энергию. Возможно, поднявшаяся к поверхности плазма была слишком горячей и не удержалась в звезде. Возможно, вырвавшееся с ней тепло осветило и нагрело газ над пузырем, сброшенный когда-то в прошлом.
Разобраться в механизме помогут лишь новые наблюдения и уточнение теоретических моделей. Нет сомнений, что астрономы будут еще не раз возвращаться к Бетельгейзе и наверняка смогут заметить изменения в структуре окружающего ее газа. Естественное для таких изменений время должно составлять годы. Примерно полгода-год нужно и для того, чтобы «продавить» свою заявку на наблюдения с VLT и VLTI.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Источник