Jaga_lux, Наталья шынайы өмірде. Бұл карина бізді не қорқытады? Бұл Карина - гипергигант жұлдыз

2018 жылдың 29 тамызы
Түнгі аспандағы ең үлкен және ең жарқын тұмандықтардың бірі Карина тұманының әдемі суреті ESO-ның Чилидегі Паранальды обсерваториясында VISTA телескопы арқылы түсірілді. Инфрақызыл бақылаулар VISTA телескопына тұмандықты толтыратын ыстық газ мен қара шаң массасын, жаңа туған және олардың өмірлік циклі аяқталатын көптеген жұлдыздарды көруге мүмкіндік берді.

Шамамен 7500 жарық жылы қашықтықта Карина (Карина) шоқжұлдызында тұмандық бар, оның ішінде жұлдыздар бір-бірімен қатар туып, өледі. Бұл зорлық-зомбылық процестері Карина тұмандығын – жұлдызаралық газ бен шаңның динамикалық дамитын алып бұлтын құрайды.

Оның тереңдігінде массивтік жұлдыздар күшті сәуле шығарады, оның әсерінен оларды қоршаған газ жарқырайды. Керісінше, тұмандықтың көрші аймақтарында жаңа туған жұлдыздар жасырынатын қара шаң массалары бар. Осылайша, Карина тұмандығында жұлдыздар мен шаң арасында үздіксіз шайқас жүріп жатыр және ондағы жаңадан пайда болған жұлдыздар жеңіске жетеді: олар шығаратын жоғары энергиялы радиация мен жұлдызды жел буланып, олар туған шаңды жұлдызды питомникті таратады.

Карина тұмандығы 300 жарық жылынан асады. Бұл Құс жолындағы ең үлкен жұлдыз түзетін аймақтардың бірі. Қараңғы түнде аспанда жай көзбен көру оңай. Бірақ, солтүстікте тұратындарымызды ренжітетін болсақ, ол тек оңтүстік жарты шарда көрінеді, өйткені ол аспан экваторынан 60 градус оңтүстікте жатыр.

Бұл таңғажайып тұмандықтың ішінде ең ерекше жұлдыздар жүйесі ретінде белгілі нысан бар - Эта Карина. Бұл құбыжық қос жұлдыз айналасындағы аймақтағы энергияның бөлінуі жағынан ең қуатты болып табылады. 1930 жылдары ол аспандағы ең жарқын нысандардың бірі болды, бірақ содан бері оның жарқырауы күрт төмендеді. Ол өзінің өмірлік циклін аяқтайды, бірақ Құс жолындағы ең массивті және ең жарқын жұлдыздардың бірі болып қала береді.

Жоғарыдағы суретте Eta Carinae шаң бұлттары пайда болған V-тәрізді нысанның жоғарғы жағындағы жарықтың бір бөлігі ретінде көрінеді. Эта Каринаның оң жағында, сонымен қатар Карина тұманының ішінде, салыстырмалы түрде кішкентай Keyhole тұмандығы орналасқан, құрамында бірнеше массивті жұлдыздар бар суық молекулалық газдың ықшам және тығыз бұлты. Бұл тұманның сыртқы түрі де өткен ғасырда күрт өзгерді.

Карина тұмандығын 1750 жылдары Николас Луи де Лакайль, содан кейін Үміт мүйісінен ашқан. Содан бері оның көптеген суреттері алынды. Бірақ астрономияға арналған көрінетін және инфрақызыл шолу телескопымен түсірілген сурет бұрын-соңды болмаған егжей-тегжейлі кең өрісті суретке түсіреді. Инфрақызыл аймақтағы қабылдағыштың жоғары сезімталдығы тұмандықты толтыратын шаң бұлттарының ішінде жасырылған жас жұлдыздардың агломерацияларын ашуға мүмкіндік берді. 2014 жылы VISTA телескопының көмегімен Карина тұманында инфрақызыл сәулеленудің жақындығы анықталды, бұл ондағы жұлдыздардың пайда болу масштабы туралы объективті түсінік алуға мүмкіндік берді. VISTA — аспанға түсіруге маманданған әлемдегі ең үлкен кең өрісті инфрақызыл телескоп. Оның үлкен диаметрі, кең көру өрісі астрономдарға оңтүстік аспандағы объектілердің мүлде жаңа кескіндерін алуға мүмкіндік береді.

Ескертпелер

Бұл кескінді жасаған бақылау бағдарламасының негізгі зерттеушісі Джим Эмерсон (Физика және астрономия мектебі, Лондондағы Королева Мэри университеті, Ұлыбритания) болды. Саймон Ходжкин мен Майк Ирвин, Кембридж университетінің Кембридж астрономиялық зерттеу бөлімі, Ұлыбритания, оның әріптестері болды. Деректерді өңдеуді Майк Ирвин және Джим Льюис (Кембридж астрономиялық зерттеу бөлімі, Кембридж университеті, Ұлыбритания) орындады.

Көбірек білу үшін

Еуропалық Оңтүстік обсерватория (ESO, Еуропалық Оңтүстік обсерватория) Еуропадағы жетекші мемлекетаралық астрономиялық ұйым болып табылады, ол өнімділік бойынша әлемдегі басқа жердегі астрономиялық обсерваториялардан әлдеқайда алда. Оның жұмысына 15 мемлекет қатысады: Австрия, Бельгия, Ұлыбритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Польша, Португалия, Финляндия, Франция, Чехия, Швейцария және Швеция, сонымен қатар оның аумағын берген Чили. ESO обсерваторияларын орналастыру үшін және оның стратегиялық серіктесі болып табылатын Австралия. ESO астрономдарға маңызды ғылыми зерттеулер жүргізуге мүмкіндік беретін қуатты жерүсті бақылау құралдарын жобалау, салу және пайдалану бойынша ауқымды бағдарламаны жүзеге асыруда. ESO сонымен қатар астрономия саласындағы халықаралық ынтымақтастықты ұйымдастыруда және қолдауда жетекші рөл атқарады. ESO-ның Чилиде әлемдік деңгейдегі үш бірегей бақылау бекеті бар: Ла Силла, Паранал және Чайнантор. Паранальды обсерваторияда VLTI өте үлкен телескоп интерферометрі пішімінде жұмыс істей алатын Өте үлкен телескоп ESO (The Very Large Telescope, VLT) және екі ең үлкен кең бұрышты телескоптар бар: VISTA, аспанға инфрақызыл шолуларды жүргізеді және VLT оптикалық диапазонды шолу телескопы (VLT Survey Telescope). ESO сонымен қатар Чайнантор үстіртінде екі субмиллиметрлік толқынды құралдарды пайдаланудағы негізгі серіктестердің бірі болып табылады: APEX телескопы және біздің заманымыздың ең ірі астрономиялық жобасы ALMA. Паранал маңындағы Cerro Armazones алаңында ESO 39 м ELT өте үлкен телескопты салуда, ол «адамзаттың аспанға ең үлкен көзі» болады.

Супергигант жұлдыз Эта Карина (Бұл Карина)

Үлкен алып жұлдыз Жерден 7500 жарық жылы қашықтықта орналасқан. Сыртқы ат сақинасының температурасы шамамен 3 миллион Кельвинге тең. Бұл сақинаның диаметрі шамамен екі жарық жылы. Ол мыңнан астам жыл бұрын болған жарылыс нәтижесінде пайда болған болуы мүмкін. Ортадағы көгілдір бұлт үш жарық айды құрайды және ең ыстық. Диаметрі бір айға жетпейтін ақ аймақ ең ыстық және супержұлдыз болуы мүмкін..

Бұл Карина (η Car, η Carinae) — Карина шоқжұлдызындағы гипергигантты жұлдыз, ашық көк айнымалы ( LBV), ғылымға белгілі ең үлкен және тұрақсыз жұлдыздардың бірі.

η Каринаның массасы 100-150 күн массасын құрайды, бұл теориялық шекке жақын, болометрлік жарықтылығы шамамен 5 миллион күн массасына тең. Жұлдыз NGC 3372 (Карина тұмандығы) үлкен, жарқын тұмандығымен, сондай-ақ жақында пайда болған кішкентай Гомункул тұмандығымен (төменде қараңыз) қоршалған. Жұлдыздан алыс емес жерде Keyhole тұмандығы орналасқан. Кейбір ғалымдар η Карина Құс жолындағы басқа жұлдыздардан бұрын суперноваға айналады деп сенеді.

Жұлдыздың абсолютті шамасы −12 м, яғни 10 парсек қашықтықта жер аспанындағы Эта Карина толған айдағы Айдай жарқыраған болар еді. Салыстыру үшін: мұндай қашықтықтан Күнді жай көзбен әрең көруге болатын.

Тарихи уақытта Каринаның η жарықтығын айтарлықтай өзгертті. Галлейдің 1677 жылғы каталогында төртінші магнитудасы көрсетілген, 1730 жылы жұлдыз Кильдегі ең жарқын жұлдыздардың бірі болды, бірақ 1782 жылы ол қайтадан өте әлсіз болды. 1820 жылы жұлдыздың жарқырауының күрт артуы басталды және 1843 жылдың сәуірінде ол −0,8 м көрінетін магнитудаға жетіп, Сириустан кейінгі аспандағы екінші ең жарық болды. Осыдан кейін жарықтық жүздеген есе төмендеп, 1870 жылға қарай жұлдыз көзге көрінбейтін болды. 2005 жылы көрінетін жұлдыз магнитудасы шамамен 5-6 м. Сонымен қатар, η Карина күн жүйесінен тыс инфрақызыл сәулеленудің ең жарқын көздерінің бірі болып қала береді. Жұлдыз Күннен 7500-8000 жарық жылы қашықтықта орналасқан.

Бұл Карина массасын тез жоғалтып жатқаны сонша, оның фотосферасы жұлдызмен гравитациялық байланыста емес және қоршаған кеңістікке сәулелену арқылы «ұшып кетеді». 1841-1843 жылдардағы жарылыс кезінде жұлдыздың айналасында өлшемі 12-ге 18 доға секундына тең екі полярлы тұмандық Homunculus пайда болды. Гомункулустағы шаң массасы шамамен 0,04 күн массасын құрайды, барлығы індет кезінде бірнеше күн массасы түсіп кеткен деп болжанады.

Жұлдыздың қазіргі атауы Foramen (лат. форум«тесік»), жұлдызға жақын Keyhole тұманымен байланысты.

VISTA телескопы Құс жолындағы ең үлкен тұмандықтардың бірі болып табылатын инфрақызыл сәулелерде суретке түсті.

Түнгі аспандағы ең үлкен және ең жарқын тұмандықтардың бірі Карина тұманының әдемі суреті ESO-ның Чилидегі Паранальды обсерваториясында VISTA телескопы арқылы түсірілді. Инфрақызыл бақылаулар VISTA телескопына тұмандықты толтыратын ыстық газ мен қара шаң массасын, жаңа туған және олардың өмірлік циклі аяқталатын көптеген жұлдыздарды көруге мүмкіндік берді.

Шамамен 7500 жарық жылы қашықтықта Карина (Карина) шоқжұлдызында тұмандық бар, оның ішінде жұлдыздар бір-бірімен қатар туып, өледі. Бұл зорлық-зомбылық процестері Карина тұмандығын – жұлдызаралық газ бен шаңның динамикалық дамитын алып бұлтын құрайды.

Оның тереңдігінде массивтік жұлдыздар күшті сәуле шығарады, оның әсерінен оларды қоршаған газ жарқырайды. Керісінше, тұмандықтың көрші аймақтарында жаңа туған жұлдыздар жасырынатын қара шаң массалары бар. Осылайша, Карина тұмандығында жұлдыздар мен шаң арасында үздіксіз шайқас жүріп жатыр және ондағы жаңадан пайда болған жұлдыздар жеңіске жетеді: олар шығаратын жоғары энергиялы радиация мен жұлдызды жел буланып, олар туған шаңды жұлдызды питомникті таратады.

Карина тұмандығы 300 жарық жылынан асады. Бұл Құс жолындағы ең үлкен жұлдыз түзетін аймақтардың бірі. Қараңғы түнде аспанда жай көзбен көру оңай. Бірақ, солтүстікте тұратындарымызды ренжітетін болсақ, ол тек оңтүстік жарты шарда көрінеді, өйткені ол аспан экваторынан 60 градус оңтүстікте жатыр.

Бұл таңғажайып тұмандықтың ішінде белгілі ең ерекше жұлдыздар жүйесі деп аталатын объект бар, Эта Карина. Бұл құбыжық қос жұлдыз айналасындағы аймақтағы энергияның бөлінуі жағынан ең қуатты болып табылады. 1930 жылдары ол аспандағы ең жарқын нысандардың бірі болды, бірақ содан бері оның жарқырауы күрт төмендеді. Ол өзінің өмірлік циклін аяқтайды, бірақ Құс жолындағы ең массивті және ең жарқын жұлдыздардың бірі болып қала береді.

Жоғарыдағы суретте Eta Carinae шаң бұлттары пайда болған V-тәрізді нысанның жоғарғы жағындағы жарықтың бір бөлігі ретінде көрінеді. Эта Каринаның оң жағында, сонымен қатар Карина тұманының ішінде, салыстырмалы түрде кішкентай Keyhole тұмандығы орналасқан, құрамында бірнеше массивті жұлдыздар бар суық молекулалық газдың ықшам және тығыз бұлты. Бұл тұманның сыртқы түрі де өткен ғасырда күрт өзгерді.

Карина тұмандығын 1750 жылдары Николас Луи де Лакайль, содан кейін Үміт мүйісінен ашқан. Содан бері оның көптеген суреттері алынды. Бірақ VISTA (Астрономияға арналған көрінетін және инфрақызыл шолу телескопы) көмегімен түсірілген сурет бұрын-соңды болмаған егжей-тегжейде кең өрісті кескінді береді. Инфрақызыл аймақтағы қабылдағыштың жоғары сезімталдығы тұмандықты толтыратын шаң бұлттарының ішінде жасырылған жас жұлдыздардың агломерацияларын ашуға мүмкіндік берді. 2014 жылы VISTA телескопының көмегімен Карина тұманында инфрақызыл сәулеленудің бес миллионға жуық жеке көздері анықталды, бұл ондағы жұлдыздардың пайда болу масштабы туралы объективті түсінік алуға мүмкіндік берді. VISTA — аспанға түсіруге маманданған әлемдегі ең үлкен кең өрісті инфрақызыл телескоп. Оның негізгі айнасының үлкен диаметрі, кең көру өрісі және жоғары сезімтал қабылдағыштары астрономдарға оңтүстік аспандағы объектілердің мүлде жаңа кескіндерін алуға мүмкіндік береді.

Владилен Степанович, ғарыштық лазерлік эффектінің ашылуы туралы қысқаша айтып берсеңіз. Жалпы, мұндай жаңалықтың ашылуына не себеп болды?

Иә, шынында да, мен бұл әсер туралы Лебедев атындағы физика институтында және бірнеше күн бұрын Вашингтон маңындағы Гринбелттегі АҚШ-тың NASA Годдард ғарыштық зерттеу орталығында айттым. Дәл сол жерде Хаббл ғарыштық телескопты басқару орталығы орналасқан, оның көмегімен бұл жаңалық ашылды. Тек осы бірегей астрономиялық аспап мұндай зерттеулерді сенімді түрде жүргізуге мүмкіндік береді.

Үлкен ғылыми жоба – көп миллиард долларлық Хаббл ғарыштық телескопы 500 шақырым биіктіктегі төмен жер орбитасында 12 жыл бойы жұмыс істеп келеді. Ол тамаша жұмыс жағдайында ғана емес, сонымен қатар тұрақты ғарыш кемелеріне қызмет көрсету миссиялары кезінде үнемі жетілдіріліп отырады. Осы жылдың наурыз айында Колумбияның (құны жүздеген миллион долларды құрайтын) «шаттлдың» соңғы төртінші сәтті қызмет көрсету миссиясы кезінде Хабблдың өнімділігі түбегейлі жақсарды, кеңістікті сканерлеу тереңдігі он есе өсті. Шамамен жарты миллиард жарық жылы қашықтықта жатқан галактикалардың соқтығысуын байқау мүмкін болды. NASA сарапшыларының пікірінше, Хаббл телескопының соңғы жетілдірілуі оның көмегімен зерттеудің жаңа дәуірін ашады.

Телескоптағы барлық бақылаулар Годдард орталығында өңделеді және бір жылдан кейін бүкіл әлем ғалымдарына қолжетімді болады. Кез келген елдегі және кез келген жерде зерттеуші осы бірегей ғылыми ақпаратқа Интернет арқылы тегін қол жеткізе алады. Осыған орай, Хаббл телескопында Жерді 3-4 айналым кезінде бақылау сеансы АҚШ салық төлеушілеріне жарты миллион долларға жуық шығын әкелетінін еске түсіру орынды болар еді.

Әрине, көптеген елдердің жүздеген зертханалары мен университеттерінің астрономдары мен астрофизиктері алынған бақылау деректерін түсіндіруге өздерінің зияткерлік және қаржылық әлеуетін, бәлкім, салыстырмалы ауқымда салады. Сонымен қатар, Хаббл бақылау бағдарламасы халықаралық қатысумен бәсекелестік негізде құрылуда және біздің Күн жүйесін де, біздің Галактиканы да, сонымен қатар ғаламның шетіне дейінгі басқа галактикаларды да қамтиды.

Бірақ біздің Галактикадағы ең жарық және массивтік жұлдыз Эта Карина жұлдызының маңындағы лазерге қайта оралайық... Ғарыштық лазерлік әсердің мәні неде?

Мен көп жылдар бұрын жұлдызаралық бұлттарда жұмыс істейтін микротолқынды мазерлерді ашқаннан кейін оптикалық диапазондағы лазер әсерін болжадым. Лазерлер неғұрлым қарқынды қозуды немесе олар айтқандай, соруды қажет етеді. Мұндай жағдайлар жұлдыздардың атмосферасында бар, бірақ оларда жұлдыздың өзінен қарқынды сәулелену фонында лазер әсерін байқау қиын. Бұл Карина бізден шамамен 8 мың жарық жылы қашықтықта орналасқан. Бұл өте тұрақсыз жұлдыз. Ол 150 жыл бұрын жарылды және жарылыс кезінде Оңтүстік жарты шарда екінші ең жарық (Сириустан кейінгі) жұлдыз ретінде байқалды.

Жұлдыздың жарылуы нәтижесінде қоршаған кеңістікке Менделеевтің периодтық жүйесінің барлық элементтерінің атомдары түрінде орасан зор материя лақтырылды. Жұлдызға жақын орналасқан атомдар оның бетінен (жұлдыз фотосферасы) жоғары температуралық (20-30 мың градус) сәулелену арқылы иондалады. Дәл газ бұлтындағы иондалған атомдар қоспасында, яғни сиректенген циркулярлық плазмада, кәдімгі лазердегідей жұлдыздың жанында тепе-теңдік емес күй пайда болады және кванттық ауысуларда фотондардың индукцияланған эмиссиясы пайда болады, біздің жағдайда темір. иондары. Рас, ғарышта айна жоқ, сондықтан лазерлік сәулелену бағытсыз, яғни ол барлық бағытта, соның ішінде Жер бағытында да болады.

Жұлдыз шығаратын заттың негізгі құрамдас бөлігі сутегі болып табылады және дәл оның орталық Эта Карина жұлдызының сәулеленуінің әсерінен пайда болатын қарқынды монохроматикалық сәулеленуі ғарыштық лазердің темір иондарының деңгейлерін айдауды қамтамасыз етеді. Нәтижесінде темір иондарының әлсіз спектрлік сызықтары, шамамен 0,01% жұлдызды материя құрайтын, жарқын лазерлік сызықтарға айналады. Хаббл телескопы ерекше бұрыштық ажыратымдылығының арқасында осы лазердің жұлдызды аймақтарының сәулеленуін жұлдыздың сәулеленуінен бөлек бақылауға мүмкіндік береді. Сондықтан бұл әсер табылды. Негізінде, бұл жарық жұлдыздың қоршаған ортасы (ол Күннен бірнеше миллион есе жарық) атомдық физика мен спектроскопияның алып табиғи зертханасы болып табылады.

Лунд университетінің (Швеция) астрономия институтының профессоры Йоханссон екеуміз соңғы жылдары Хаббл телескопының бірегей спектрлік жабдығы арқылы бақыланатын осы жұлдыздың маңайындағы әдеттен тыс атомдық-физикалық процестерді зерттедік. Осы зерттеулер барысында біз астрофизикалық жағдайларда бұрын байқалмаған, соның ішінде лазерлік әсерді қоса алғанда, бірқатар өте қызықты әсерлерді таба алдық. Бұл зерттеулер Годдард ғарыш орталығының докторы Гуллмен бірлесіп жүргізілді.

Ал бұл ғылым үшін, мысалы, астрофизика үшін нені білдіреді?

Тұрақсыз жарылған жұлдыздар, олар суперновалар деп аталады, ғарыштағы бірегей объектілер. Эта Карина жұлдызы - бізге ең жақын суперновалар, оны алыстағы жаңа жұлдыздарға қарағанда әлдеқайда егжей-тегжейлі зерттеуге болады. Астрофизиктер бұл жарылыстардың табиғатын әлі білмейді, сондықтан жұлдызды радиациямен жарықтандырылған, сондықтан бақыланатын, жұлдызды айнала кеңістікке лақтырылған материяны бақылау мұндай жұлдыздық жарылыстардың табиғатын түсіну үшін өте маңызды. Айтпақшы, бізден Эта Каринадан елу есе алыс орналасқан соңғы супернованың жарылысы 1987 жылы болды және ол Эта Каринаның жарылуына ұқсас болды. Сонымен қатар, біздің Галактикадағы асқын жаңа жұлдыздардың жарылыстары біз үшін ізсіз өтпеуі әбден мүмкін.

Жалпы алғанда, үш жаһандық мәселе жалпы адамзатты қызықтырады: адамның өзі және өмір, ол өмір сүретін Жер және ол суға батырылған ғарыш. Бұл проблемалардың барлығы біз үшін айқын және анық емес, түсініксіз түрде өзара байланысты. Және бұл білім процесіне Ресейдің елеулі үлес қосуы маңызды. Кейде бұл үлес технологиялық серпіліспен және үлкен қаржылық инвестициялармен байланысты. (Ғарышқа жылдам серпіліс жасағанымызды еске түсірейік.) Енді тағдырдың жазуымен біздің үлесіміз Ресейдің орасан зор интеллектуалдық әлеуетіне көбірек байланысты.

Жақында Ресей Ғылым академиясының Президиумында Ресей үшін әлі рұқсат етілмеген қомақты қаржылық шығындарды талап ететін мәселе туралы ғылыми баяндамамен сөйлей отырып, мен ұлы физик, ядролық физиканың негізін қалаушы лорд Эрнесттің сөзін есіме түсірдім. Резерфорд, ол өткен ғасырдың 30-шы жылдары ең бай Британ империясында: «Бізде ақша жоқ, бірақ біз ойлануымыз керек». Оны бізге айтып тұрған сияқты.