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.Киль (лат. Carina) — созвездие Южного неба.
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.
http://video.yandex.ru/search.xml?text=%D0%9D%D0%BE%D0%B2%D0...
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.
Свежие комментарии