Een van de vijf PHOENIX-spectrografen van Eta Carinae. Klik om te vergroten
Eta Carinae is een ongewone variabele ster op slechts 8000 lichtjaar van de aarde verwijderd. Hij is ongeveer 100 keer zo zwaar als onze zon - een van de meest massieve die we kennen - en hij schijnt ongeveer 5 miljoen keer helderder dan de zon. Het wordt omgeven door een ongebruikelijke materiaalwolk die bekend staat als de Homunculusnevel, en astronomen denken dat deze is veroorzaakt door opeenvolgende explosies op het oppervlak van de ster. Het Gemini-observatorium heeft een schokgolf van expanderend materiaal aan het licht gebracht dat met een snelheid van 500 km / seconde (310 mijl / s) door de ruimte beweegt.
Hoewel de Homunculusnevel rond de massieve ster Eta Carinae al jarenlang intensief wordt bestudeerd, is hij altijd terughoudend geweest om zijn diepste geheimen prijs te geven. Een belangrijk hoofdstuk in de recente evolutie van deze unieke ster werd echter onthuld toen Nathan Smith (Universiteit van Colorado) de infraroodspectrograaf PHOENIX met hoge resolutie op de Gemini South-telescoop gebruikte om de bipolaire nevel rond Eta Carinae te observeren.
Dankzij multi-slit spectroscopie kon Smith zowel de geometrie als de snelheidsstructuur van het expanderende gas in de nevel reconstrueren op basis van het gedrag van de moleculaire lijn van waterstof H2 bij 2,1218 micron en de atoomlijn van geïoniseerd ijzer [Fe II] op 1,6435 micron .
Analyse van het PHOENIX-spectrum toont een zeer goed gedefinieerde schaalstructuur die ballistisch uitzet met ongeveer 500 kilometer per seconde. Een "dikke", warme binnenschaal die wordt getraceerd door [Fe II] -emissie, wordt omgeven door een koelere en dichtere buitenschaal die wordt getraceerd door sterke H2-emissie. Hoewel de buitenste H2-huid opmerkelijk dun en uniform is, bevat deze ongeveer 11 zonsmassa's van gas en stof die in minder dan vijf jaar worden uitgestoten. De Gemini-spectra laten zien dat de dichtheid in de buitenste schil 107 deeltjes per cm3 kan bereiken.
De spatio-kinematische structuur van H2-emissie bij de beknelde taille van de nevel helpt de ongebruikelijke en complexe structuren te verklaren die te zien zijn in andere afbeeldingen met hoge resolutie. De huidige vorm van de Homunculus-nevel bestaat uit twee goed gedefinieerde poolkwabben die worden afgebakend door een massieve buitenste schil van gas en stof. Smith stelt dat deze Gemini / PHOENIX-gegevens aangeven dat het grootste deel van de massa die verloren is gegaan tijdens de Grote Uitbarsting van het midden van de negentiende eeuw beperkt was tot de hoge breedtegraden van de ster, waarbij bijna alle mechanische energie ontsnapte tussen 45 graden en de pool.
"De massadistributie in de nevel geeft aan dat de vorm een direct gevolg is van een asferische explosie van de ster zelf, in plaats van in de taille te worden geknepen door het omringende circumstellaire materiaal", aldus Smith.
Lees voor meer informatie "De structuur van de homunculus: I. Vorm en latitutude-afhankelijkheid van H2 en [Fe II] snelheidskaarten van Eta Carinae", door Nathan Smith, The Astrophysical Journal, in pers of op astro-ph / 0602464.
Oorspronkelijke bron: Gemini Observatory
