V polovině předminulého století byla nejjasnější hvězdou na obloze Eta Carinae. V té době zjasněla natolik, že byla jasnější než supernova a zářila tak silně, že se podle ní orientovali třeba i námořníci na dálkových plavbách. Pak pohasla nejen její záře, ale i sláva. Dnes ji znají jen astronomové. Teď vysvětlili, co se tehdy vlastně stalo.
V 19. století rozzářila nebe jasná hvězda, pak rychle pohasla. Astronomové teď záhadu vysvětlili
Vědci k rekonstrukci využili snímky, které celých dvacet let pořizovala rentgenová observatoř NASA Chandra. Společně s nimi doplnili do záznamů ještě záběry z evropské sondy XMM a pak sledovali, jak hvězdná erupce stará 180 let pokračuje v expanzi do vesmíru rychlostí až 4,5 milionu kilometrů za hodinu.
Poznatky získané z pozorování Eta Carinae podle autorů nové studie ukazují, jak mohou různé vesmírné observatoře spolupracovat, aby lidstvu pomohly pochopit změny ve vesmíru, které jsou viditelné na obloze. Popsali to v odborném časopise The Astrophysical Journal.
Tanec dvou obrů
Eta Carinae je systémem, který obsahuje dvě masivní hvězdy: jedna má hmotnost asi 90krát větší a druhá asi 30krát větší než Slunce. V polovině 19. století byla u Eta Carinae pozorována obrovská exploze, která dostala přezdívku „Velká erupce“. Tehdy ještě věda neměla nástroje, které by jí pomohly pochopit, co se vlastně na nebi dělo.
Teď už ale víme, že během této události Eta Carinae vyvrhla ze svých útrob hmotu, která vážila asi jako 10 až 45 Sluncí. Z tohoto materiálu se pak na opačných stranách obou hvězd vytvořila hustá dvojice kulovitých oblaků plynu, které se nyní nazývají mlhovina Homunkulus.
Jasný prstenec rentgenového záření kolem mlhoviny Homunculus byl objeven teprve asi před padesáti lety, prostudovaly ho týmy pracující na observatoři Chandra. Vědci teď odhalili, jak dynamicky se Eta Carinae měnila, včetně rychlého rozpínání prstence. Navíc se podařilo najít neznámé slabé slupky rentgenového záření vně prstence.
Rentgenové snímky zbytků exploze Eta Carinae
„Tento slabý rentgenový obal je zřejmě zbytek po tlakové vlně z Velké erupce ve 40. letech 19. století,“ řekl Michael Corcoran z Goddardova střediska kosmických letů NASA v Greenbeltu v Marylandu, který studii vedl. „Vypovídá o důležité části historie Eta Carinae, kterou bychom jinak neznali.“
Co se stalo na obloze?
Protože nově objevená vnější rentgenová slupka má podobný tvar a orientaci jako mlhovina Homunculus, Corcoran a jeho kolegové se domnívají, že obě struktury mají společný původ.
Předpokládají, že materiál byl z Eta Carinae vyvržen dávno před Velkou erupcí v roce 1843, pravděpodobně už někdy mezi lety 1200 a 1800. Důkazem je podle nich pohyb chuchvalců plynu, který byl dříve pozorován v datech z Hubbleova vesmírného dalekohledu NASA.
Později se rychlá tlaková vlna z Velké erupce protrhla vesmírem, srazila se s chuchvalci a zahřála je na miliony stupňů, čímž vznikl jasný rentgenový prstenec. Vlna se pak dostala za jasný prstenec. Pomocí přístroje XMM-Newton vědci zjistili, že rentgenová jasnost Eta Carinae s časem slábne.
Autoři použili jednoduchý model k odhadu, jak jasná byla Eta Carinae v rentgenovém záření v době Velké erupce, k odhadu, jak rychle byl plyn vyvržen. A to zase zkombinovali s odhadem množství vyvrženého plynu.
Díky tomu určili, že Velká erupce se pravděpodobně skládala ze dvou explozí. Nejprve došlo k rychlému vyvržení malého množství rychlého plynu o nízké hustotě, který vyvolal rentgenovou tlakovou vlnu. Následoval pomalejší výron hustého plynu, který nakonec vytvořil mlhovinu Homunkulus.
Tým vedený Nathanem Smithem z Arizonské univerzity, jedním ze spoluautorů nové studie, předpokládá, že Velká erupce byla způsobena splynutím dvou hvězd v původně trojité soustavě. To by také vysvětlovalo prstencovou strukturu pozorovanou v rentgenovém záření. „Příběh Eta Carinae je stále zajímavější,“ dodal Smith. „Všechno nasvědčuje tomu, že Eta Carinae přežila velmi silnou explozi, která by za normálních okolností hvězdu zničila. Nemohu se dočkat další várky dat, abychom zjistili, jaká další překvapení pro nás Eta Carinae chystá.“