HUBBLE HEEFT EEN GLOEDNIEUW BEELD VAN DE MASSIVE STAR ETA CARINAE. HET ZOU ELKE DAG ALS EEN SUPERNOVA KUNNEN ONTPLOFFEN

Send

7500 lichtjaar verwijderd is een object dat (bijna) geen introductie behoeft: Eta Carinae. Als je er nog nooit van hebt gehoord, zou je Space Magazine vaker moeten volgen. Eta Carinae is een bekend en vaak bestudeerd object in de astronomie, deels omdat het vatbaar is voor het soort gewelddadige uitbarstingen die je aandacht trekken.

De mensheid begon haar relatie met de uitbarstingen van Eta Carinae in 1838, toen astronomen en iedereen op de juiste plek op aarde het dubbelsterrensysteem een catastrofale uitbarsting van energie zag ondergaan, de Grote Uitbarsting. Natuurlijk gebeurde die uitbarsting ongeveer 7500 jaar daarvoor, toen het licht de aarde bereikte in 1838.

Tegen 1844 was Eta Carinae de op één na helderste ster aan de hemel, de tweede alleen voor Sirius, die 1000 keer dichter bij de aarde staat. Eta Carinae was een tijdlang een belangrijke navigatie-ster voor zeevarenden in het zuiden. Kortom, de zich misdragen ster schiet zichzelf in stukken en stoot bij elke uitbarsting hoeveelheden van zijn materie de ruimte in. Het is vervaagd sinds 1844, maar dankzij de Hubble kunnen we het in detail bekijken.

De spectaculaire uitbarstingen zijn niet onbelangrijke gebeurtenissen in het leven van deze dubbelster. De grootste van het paar nadert eigenlijk het einde van zijn leven en de uitbarsting van 1844 was mogelijk een van de doodsstrijd. We zien het in feite doodgaan, hoewel de gebeurtenissen ongeveer 7500 jaar zijn uitgesteld. Astronomen zeggen dat de uitbarsting 150 jaar geleden de grotere ster bijna vernietigde, maar wat vuurwerk betreft, het beste moet waarschijnlijk nog komen.

Het stellaire drama dat zich afspeelt in Eta Carinae is een onweerstaanbaar doelwit voor astronomen. Dankzij de Hubble kunnen ze de nasleep tot in detail bestuderen. Volgens een persbericht heeft de Grote Uitbarsting een handtekening achtergelaten op het gas en het stof rond de dubbelster.

Toen de ster 150 jaar geleden uitbarstte, vormden het gas en het stof dat de ruimte in werd geslingerd een haltervorm. Het paar wolken dat de halter vormt, wordt de Homunculusnevel genoemd. Hubble houdt die nevel in de gaten sinds hij in 1990 werd gelanceerd.

Door upgrades naar de Hubble door de jaren heen heeft de eerbiedwaardige ruimtetelescoop Eta Carinae in toenemende mate in beeld kunnen brengen. In het nieuw uitgebrachte beeld gebruikten astronomen een nieuwe techniek met Hubble's Wide Field Camera 3 (WFC3) om wat warm, gloeiend magnesium in de nevel in kaart te brengen, dat blauw op het infraroodbeeld verschijnt.

Iets onverwachts in de nieuwe afbeelding.

Toen Eta Carinae materiaal uit de Grote Uitbarsting stootte, werd het verhit door de schok van het crashen in materiaal dat bij eerdere uitbarstingen uit de dubbelster was gestoten. De astronomen die dit nieuwe Hubble-beeld produceerden, dachten dat ze licht van magnesium zouden vinden dat afkomstig was van de gedetailleerde reeks filamenten in het rode licht van gloeiende stikstof. Maar in plaats daarvan onthulde Hubble een geheel nieuwe structuur van lichtgevend magnesium in de ruimte tussen de bipolaire bellen en de buitenste, door shock verwarmde stikstofrijke filamenten.

“We hebben een grote hoeveelheid warm gas ontdekt dat is uitgestoten in de Grote Uitbarsting, maar nog niet in botsing is gekomen met het andere materiaal rond Eta Carinae,”, Legt Nathan Smith van Steward Observatory van de Universiteit van Arizona, hoofdonderzoeker van het Hubble-programma, uit in een persbericht. 'Het grootste deel van de emissie bevindt zich waar we een lege holte verwachtten te vinden. Dit extra materiaal is snel en het verhoogt de ante in termen van de totale energie van een al krachtige stellaire explosie.”

Dit zijn natuurlijk meer dan alleen mooie foto's, op tijd uitgebracht voor Canadezen om Canada Day (1 juli) te vieren of voor Amerikanen om Independence Day (4 juli te vieren). Er zit een serieuze wetenschap achter.

Het beeld helpt astronomen te zien hoe de Grote Uitbarsting begon. Het toont de snelle en energetische uitstoot van materiaal dat mogelijk door de ster is uitgestoten kort voor de verdrijving van de rest van de nevel tussen 1838 en 1844. Maar astronomen moeten naar Eta Carinae blijven kijken om nauwkeurige metingen te krijgen van hoe snel het materiaal is bewegen en wanneer het werd uitgeworpen.

Nog meer details

Er zijn strepen sterlicht die het oppervlak van de stoffige bel doordringen in het blauwe gebied linksonder. Waar dat ultraviolette licht op dicht stof valt, laat het lange dunne schaduwen achter die zich uitstrekken tot het omringende gas.

Volgens teamlid Jon Morse van het BoldlyGo Institute in New York, “Het patroon van licht en schaduw doet denken aan zonnestralen die we in onze atmosfeer zien wanneer zonlicht langs de rand van een wolk stroomt, hoewel het fysieke mechanisme dat het licht van Eta Carinae creëert anders is.”

Dit beeld is het resultaat van een nieuwe techniek, waarbij met ultraviolet licht wordt gezocht naar warm gas. De onderzoekers achter dit beeld zeggen dat ze het kunnen gebruiken om andere gasnevels en sterren te bestuderen en misschien nieuwe details te vinden in objecten die al met andere technieken zijn bestudeerd.

“We gebruikten Hubble al tientallen jaren om Eta Carinae in zichtbaar en infrarood licht te bestuderen, en we dachten dat we een behoorlijk volledig beeld hadden van het uitgeworpen puin. Maar dit nieuwe beeld met ultraviolet licht ziet er verbazingwekkend anders uit en onthult gas dat we niet zagen in beelden met zichtbaar licht of infrarood,'Zei Smith. 'We zijn enthousiast over het vooruitzicht dat dit type ultraviolette magnesiumemissie ook eerder verborgen gas kan blootstellen aan andere soorten objecten die materiaal uitstoten, zoals protosterren of andere stervende sterren; en alleen Hubble kan dit soort foto's maken”.

Mysterieus verleden, niet zo mysterieuze toekomst

Er is nog steeds veel mysterie rond Eta Carinae. Astronomen kunnen niet precies zeggen wat de Grote Uitbarsting heeft veroorzaakt. Een theorie is dat het dubbele stersysteem om te beginnen eigenlijk een drievoudig stersysteem was.

In die theorie waren er drie sterren, voor de eenvoud A, B en C. A en B waren de twee grotere sterren, en C was kleiner en draaide de andere twee op grotere afstand. A is het meest massief en tegen het einde van zijn leven begon het op te zwellen en stortte het grootste deel van zijn materiaal in B, zijn binaire metgezel.

Na zich met dit materiaal te hebben gevoed, heeft B een massa van ongeveer 100 zonsmassa's bereikt en werd extreem helder. A werd ontdaan van zijn buitenste waterstof waardoor er alleen een heliumkern overblijft. Al deze massaoverdracht veranderde de zwaartekrachtsbalans van het systeem en A bewoog zich af van zijn nu gigantische metgezel.

Toen raakten A en de kleinere C zwaartekracht ingehaald en bewoog A naar buiten terwijl C naar binnen werd getrokken. Ster C werd door de nu enorme B door de zwaartekracht getroffen en ontdaan van het buitenste materiaal, dat een schijf van materiaal rond C vormde.

Dan zou B de kleine C hebben opgegeten, de Grote Uitbarsting hebben veroorzaakt en maar liefst tien keer de massa van onze Zon de ruimte in hebben gestraald, en de nevelstructuur vormen die we nu zien.

Dat laat A in een langgerekte baan, en elke 5,5 jaar gaat het door de buitenste envelop van B, waardoor schokgolven ontstaan die we in röntgenstralen kunnen zien.

Voorlopig weten astronomen niet precies wat de Grote Uitbarsting heeft veroorzaakt. Maar de toekomst van Eta Carinae is niet zo onzeker.

Volgens astronomen zal Eta Carinae het intermitterende vuurwerk beëindigen met een laatste showstop-nummer: een supernova. En dat zal veel meer zijn dan zijn eerdere uitbarstingen.

Niemand kan met zekerheid zeggen wanneer dat zal gebeuren. Niemand kan zelfs zeggen dat het nog niet is gebeurd. Aangezien we 7500 lichtjaar verwijderd zijn van dit alles, is dat licht misschien al onderweg naar ons en kan Eta Carinae al dood zijn.