Hubble fanger kosmisk fyrværkeri i ultraviolet

Hubble tilbyder en speciel udsigt over dobbeltstjernesystemet Eta Carinaes ekspanderende gasser, der lyser i rødt, hvid, og blå. Dette er det højeste opløsning billede af Eta Carinae taget af NASA/ESA Hubble Space Telescope.

Forestil dig slowmotion-fyrværkeri, der begyndte at eksplodere for næsten to århundreder siden og ikke er stoppet siden da. Sådan kan du beskrive dette dobbeltstjernesystem, der ligger 7500 lysår væk i stjernebilledet Carina (Skibskølen). I 1838 gennemgik Eta Carinae et katastrofalt udbrud kaldet Det Store Udbrud, hurtigt eskalerede til i 1844 at blive den næststørste stjerne på himlen i april samme år. Stjernen er siden falmet, men denne nye udsigt fra NASA/ESA Hubble-rumteleskopet viser, at den spektakulære visning stadig er i gang, og afslører detaljer, der aldrig er set før.

Voldelige masseudsendelser er ikke ualmindeligt i Eta Carinaes historie; systemet er blevet ødelagt af kaotiske udbrud, sprænger ofte dele af sig selv ud i rummet Men det store udbrud var særligt dramatisk. Den største af de to stjerner er en massiv, ustabil stjerne nærmer sig slutningen af ​​sit liv, og hvad astronomer var vidne til for over halvandet århundrede siden var, faktisk, en fantastisk nærdødsoplevelse.

Den resulterende bølge af lys blev kun overstrålet af Sirius, som er næsten tusind gange tættere på Jorden, og for en tid gjorde Eta Carinae til en vigtig navigationsstjerne for søfolk i de sydlige have. Dette tætte opkald stoppede lige for at ødelægge Eta Carinae, og lysintensiteten aftog gradvist. Forskere, der studerer stjernen i dag, kan stadig se signaturen fra det store udbrud på dens omgivelser; den enorme håndvægtsform er dannet af støvet og gassen og andre filamenter, der blev slynget ud i rummet i uddrivningen. Disse varme glødende skyer er kendt som Homunculus-tågen, og har været et mål for Hubble siden lanceringen i 1990.

Faktisk, den flygtige stjerne er blevet afbilledet af næsten alle instrumenter på Hubble i mere end 25 år. Astronomer har observeret det kosmiske drama udspille sig i stadig højere opløsning. Dette seneste billede blev skabt ved hjælp af Hubbles Wide Field Camera 3 til at kortlægge varm magnesiumgas, der gløder i ultraviolet lys (vist i blåt).

Forskere har længe vidst, at det ydre materiale, der blev smidt af i 1840'ernes udbrud, er blevet opvarmet af chokbølger, der blev genereret, da det styrtede ind i materiale, der tidligere blev slynget ud af stjernen. Holdet, der fangede dette nye billede, forventede at finde lys fra magnesium, der kommer fra den komplicerede række af filamenter, der ses i lyset fra glødende nitrogen (vist med rødt). I stedet, en helt ny lysende magnesiumstruktur blev fundet i rummet mellem de støvede bipolære bobler og de ydre stødopvarmede nitrogenrige filamenter.

"Vi har opdaget en stor mængde varm gas, der blev kastet ud i det store udbrud, men som endnu ikke er kollideret med det andet materiale omkring Eta Carinae, " forklarede Nathan Smith fra Steward Observatory ved University of Arizona, hovedefterforsker af Hubble-programmet. "Det meste af emissionen er placeret, hvor vi forventede at finde et tomt hulrum. Dette ekstra materiale er hurtigt, og det 'øger ante' i form af den samlede energi af et allerede kraftigt stjerneeksplosion."

Disse nyligt afslørede data er vigtige for at forstå, hvordan udbruddet begyndte, fordi den repræsenterer den hurtige og energiske udslyngning af materiale, der kan være blevet udstødt af stjernen kort før udvisningen af ​​resten af ​​tågen. Astronomer har brug for flere observationer for at måle præcis, hvor hurtigt materialet bevæger sig, og hvornår det blev slynget ud.

Et andet slående træk ved billedet er de synlige striber i det blå område uden for boblen nederst til venstre. Disse striber vises, hvor stjernens lysstråler stikker gennem støvklumperne, der er spredt langs boblens overflade. Hvor end det ultraviolette lys rammer det tætte støv, det efterlader en lang tynd skygge, der strækker sig ud over lappen ind i den omgivende gas. "Mønsteret af lys og skygge minder om solstråler, som vi ser i vores atmosfære, når sollys strømmer forbi kanten af ​​en sky, selvom den fysiske mekanisme, der skaber Eta Carinaes lys, er anderledes, " bemærkede teammedlem Jon Morse fra BoldlyGo Institute i New York.

Denne teknik med at søge i ultraviolet lys efter varm gas kunne bruges til at studere andre stjerner og gaståger, siger forskerne.

"Vi havde brugt Hubble i årtier til at studere Eta Carinae i synligt og infrarødt lys, og vi troede, at vi havde en ret fuld oversigt over dets udslyngede affald. Men dette nye ultraviolette lys-billede ser forbløffende anderledes ud, afslørende gas, vi ikke så i hverken synligt lys eller infrarøde billeder, " sagde Smith. "Vi er begejstrede over udsigten til, at denne type ultraviolet magnesiumemission også kan afsløre tidligere skjult gas i andre typer genstande, der skubber materiale ud, såsom protostjerner eller andre døende stjerner; og kun Hubble kan tage den slags billeder".

Årsagerne til Eta Carinaes store udbrud er fortsat genstand for spekulationer og debat. En nyere teori tyder på, at Eta Carinae, som måske engang har vejet så meget som 150 sole, startede som et tredobbelt system, og masseudstødningen i 1840'erne blev udløst, da den primære stjerne fortærede en af ​​sine ledsagere, raketer mere end ti gange vores sols masse ud i rummet. Mens de nøjagtige omstændigheder ved det show-stoppende lysudbrud forbliver et mysterium for nu, astronomer er mere sikre på, hvordan dette kosmiske lysshow vil ende. Eta Carinaes fyrværkeri er dømt til at nå sin finale, når det eksploderer som en supernova, i høj grad overgår selv dets sidste kraftige udbrud. Dette kan allerede være sket, men tsunamien af ​​lys fra sådan en blændende eksplosion ville tage 7500 år at nå Jorden.