Проучване на мъглявината Карина

Когато астрономите искат да разгледат всички етапи на звездното раждане и смъртта на звездите в галактиката Млечен път, те често насочват погледа си към могъщата мъглявина Карина, в сърцето на съзвездието Карина. Често го наричат ​​мъглявината на ключодържателя поради централната си област с форма на отвор. По всички стандарти тази мъглявина на емисиите (т. Нар. Защото излъчва светлина) е една от най-големите, които могат да се наблюдават от Земята, замърсявайки Мъглявина Орион в съзвездието Орион. Този огромен регион на молекулен газ не е добре известен на наблюдателите в северното полукълбо, тъй като е обект на южно небе. Той лежи на фона на нашата галактика и изглежда сякаш се смесва с тази лента светлина, която се простира по небето.

От откриването си този гигантски облак от газ и прах очарова астрономите. Тя им предоставя място на едно гише, за да изучават процесите, които формират, оформят и в крайна сметка унищожават звезди в нашата галактика.

Мъглявината Карина е част от рамото Карина-Стрелец на Млечния път. Нашата галактика е във формата на спирала, с набор от спирални рамена, извиващи се около централна сърцевина. Всеки набор от оръжие има определено име.

Разстоянието до мъглявината Карина е някъде между 6 000 и 10 000 светлинни години от нас. Това е много обширно, простира се на около 230 светлинни години пространство и е доста оживено място. В границите му се намират тъмни облаци, където се образуват новородени звезди, струпвания от горещи млади звезди, стари умиращи звезди и останки от звездни бегемоти, които вече са издухани като свръхнови. Най-известният му обект е светещата синя променлива звезда Ета Карина.

Мъглявината Карина е открита от астронома Никола Луи дьо Лакей през 1752г. Първо го наблюдава от Южна Африка. От това време експанзивната мъглявина се изучава интензивно както от наземни, така и от космически телескопи. Неговите региони на звездно раждане и смърт от звезди са изкушаващи цели за Космически телескоп Хъбъл, космическият телескоп Спицър, рентгеновата обсерватория Чандра и много други.

Процесът на раждане на звездите в мъглявината Карина следва същия път, който прави и в други облаци от газ и прах в цялата Вселена. Основната съставка на мъглявината - водороден газ - съставлява по-голямата част от студените молекулни облаци в региона. Водородът е основният градивен елемент на звездите и е възникнал в Големия взрив преди около 13,7 милиарда години. В цялата мъглявина са наблъскани облаци прах и други газове, като кислород и сяра.

Мъглявината е обсипана със студени тъмни облаци от газ и прах, наречени Бок глобули. Те са кръстени на д-р Барт Бок, астронома, който пръв разбрал какви са. Тук се провеждат първите раздвижвания от звездното раждане, скрити от гледката. Това изображение показва три от тези острови от газ и прах в сърцето на мъглявината Карина. Процесът на раждане на звездите започва вътре в тези облаци като земно притегляне дърпа материал в центъра. С натрупването на повече газ и прах се повишават температурите и се ражда млад звезден обект (YSO). След десетки хиляди години протостарът в центъра е достатъчно горещ, за да започне да слепи водород в сърцевината си и той започва да свети. Радиацията от новородената звезда изяжда в облака за раждане, като в крайна сметка я унищожава напълно. Ултравиолетовата светлина от близките звезди също извайва детските разсадници на звездите. Процесът се нарича фотодисоциация и представлява страничен продукт от звездното раждане.

В зависимост от това колко маса има в облака, звездите, родени вътре в него, могат да бъдат около масата на Слънцето - или много, много по-големи. Мъглявината Карина има много много масивни звезди, които горят много горещи и ярки и живеят кратки животи от няколко милиона години. Звезди като Слънцето, което е повече от жълто джудже, могат да живеят до милиарди години. Мъглявината Карина има микс от звезди, всички родени на партиди и разпръснати в пространството.

Докато звездите извайват рождените облаци от газ и прах, те създават невероятно красиви форми. В мъглявината Карина има няколко региона, които са били изсечени от действието на радиация от близките звезди.

Една от тях е Mystic Mountain, стълб от звездообразуващ материал, който се простира на три космически години. Различни "върхове" в планината съдържат новообразуващи се звезди, които се хранят навън, докато близките звезди оформят екстериора. В самите върхове на някои от върховете са струи материал, струящ далеч от бебешките звезди, скрити вътре. След няколко хиляди години този регион ще бъде дом на малък отворен куп горещи млади звезди в по-големите граници на мъглявината Карина. Има много звездни клъстери (асоциации на звезди) в мъглявината, което дава на астрономите представа за начините, по които звездите се образуват заедно в галактиката.

Масивният звезден куп, наречен Trumpler 14, е един от най-големите струпвания в мъглявината Карина. Той съдържа някои от най-масивните и най-горещите звезди в Млечния път. Trumpler 14 е отворен звезден клъстер, който събира огромен брой светещи горещи млади звезди, опаковани в регион на около шест светлинни години. Това е част от по-голямо групиране на горещи млади звезди, наречено звездна асоциация Carina OB1. Асоциацията на OB е съвкупност от 10 до 100 горещи, млади, масивни звезди, които все още са групирани след раждането си.

Асоциацията Carina OB1 съдържа седем групи звезди, всички родени около едно и също време. Освен това има масивна и много гореща звезда, наречена HD 93129Aa. Астрономите смятат, че тя е 2,5 милиона пъти по-ярка от слънцето и е една от най-младите от масивните горещи звезди в клъстера. Самият Trumpler 14 е само на около половин милион години. За разлика от това, звездният клъстер Pleiades в Телец е на около 115 милиона години. Младите звезди в клъстера Trumpler 14 изпращат яростно силни ветрове през мъглявината, което също помага да се извайват облаците от газ и прах.

Тъй като звездите на Trumpler на 14 години, те консумират ядреното си гориво с огромна скорост. Когато водородът им изтича, те ще започнат да консумират хелий в сърцевините си. В крайна сметка ще им свърши горивото и ще се сринат върху себе си. В крайна сметка тези масивни звездни чудовища ще избухнат в огромни катастрофални изблици, наречени „експлозии на свръхнови„Ударните вълни от тези експлозии ще изпратят своите елементи в космоса. Този материал ще обогати бъдещите поколения звезди, които ще се формират в мъглявината Карина.

Интересното е, че въпреки че много звезди вече са се образували в отворения клъстер Trumpler 14, все още са останали няколко облака газ и прах. Една от тях е черната глобула вляво в центъра. Възможно е да подхранвате още няколко звезди, които в крайна сметка ще изядат яслата си и ще заблестят след няколко стотин хиляди години.

Недалеч от Trumpler 14 се намира масивният звезден куп, наречен Trumpler 16 - също част от асоциацията Carina OB1. Подобно на своя съседен съсед, този отворен клъстер е пълен със звезди, които живеят бързо и ще умрат млади. Една от тези звезди е светещата синя променлива, наречена Eta Carinae.

Тази масивна звезда (един от a двоична двойка) преминава през катаклизми като прелюдия към смъртта си в масивна експлозия на свръхнова, наречена хипернова, някъде през следващите 100 000 години. През 1840-те се просветва, за да стане втората най-ярката звезда на небето. След това затъмнява близо сто години, преди да започне бавно изсветляване през 40-те години. Дори сега е мощна звезда. Той излъчва пет милиона пъти повече енергия, отколкото Слънцето, дори когато се подготвя за евентуалното му унищожаване.

Втората звезда на двойката също е много масивна - около 30 пъти по-голяма от масата на Слънцето, - но е скрита от облак от газ и прах, изхвърлен от нейния първичен. Този облак се нарича „хомункулът“, защото изглежда има почти хуманоидна форма. Нередният му външен вид е нещо загадка; никой не е съвсем сигурен защо експлозивният облак около Eta Carinae и неговият спътник има два лопата и е закопчан в средата.

Когато Eta Carinae взриви стека си, той ще се превърне в най-яркият обект на небето. В продължение на много седмици тя ще избледнява бавно. Останките от оригиналната звезда (или и двете звезди, ако и двете избухнат) ще избухнат в ударни вълни през мъглявина. В крайна сметка този материал ще се превърне в градивните елементи на новите поколения звезди в далечното бъдеще.

Скайгайзъри, които се впускат в южното течение на северното полукълбо и в цялото южно полукълбо, могат лесно да намерят мъглявината в сърцето на съзвездието. Много е близо до съзвездието Крукс, известно още като Южния кръст. Мъглявината Карина е добър обект с просто око и става още по-добра с поглед през бинокъл или малък телескоп. Наблюдателите с телескопи с големи размери могат да прекарат много време да изследват струпванията на Trumpler, Homunculus, Eta Carinae и областта Keyhole в сърцето на мъглявината. Мъглявината се вижда най-добре по време на южно полукълбо летни и ранни есенни месеци (зима в северното полукълбо и ранна пролет).

Както за любителите, така и за професионалните наблюдатели мъглявината Карина предлага шанс да видят региони, подобни на този, който роди нашето Слънце и планети преди милиарди години. Изучаването на зоните на раждане в тази мъглявина дава на астрономите повече представа за процеса на раждане на звезди и за начините, по които звездите се струпват заедно, след като се родят.

В далечното бъдеще наблюдателите също ще наблюдават как звезда в сърцето на мъглявината избухва и умира, завършвайки цикъла на звездния живот.