Raziskovanje meglice Carina

Ko si astronomi želijo ogledati vse faze rojstva zvezd in smrt zvezd v galaksiji Mlečna pot, svoj pogled pogosto usmerijo v mogočno meglico Carina, v osrčje ozvezdja Carina. Zaradi meglice v obliki kljukice se pogosto imenuje meglica Keyhole. Po vseh standardih je ta meglica emisij (tako imenovana, ker oddaja svetlobo) ena največjih, ki jo lahko opazujemo z Zemlje in pritrdi na Orionova meglica v ozvezdju Orion. To obsežno območje molekularnega plina ni dobro znano opazovalcem na severni polobli, saj gre za objekt na južnem nebu. Leži na ozadju naše galaksije in skoraj se zdi, da se zliva s svetlobnim pasom, ki se razteza po nebu.

Ta velikanski oblak plina in prahu je od svojega odkritja očaral astronome. Zagotavlja jim vse na enem mestu za preučevanje procesov, ki tvorijo, oblikujejo in na koncu uničijo zvezde v naši galaksiji.

Meglica Carina je del Carina-Strelca na Mlečni poti. Naša galaksija

Razdalja do meglice Carina je od nas oddaljena od 6.000 do 10.000 svetlobnih let. Je zelo obsežen, razteza se na približno 230 svetlobnih letih prostora in je precej zaseden kraj. Znotraj njenih meja so temni oblaki, v katerih se oblikujejo novorojene zvezde, grozdi vročih mladih zvezd, stare umirajoče zvezde in ostanki zvezdnih behemotov, ki so se že raznesli kot supernove. Njegov najbolj znan predmet je svetleča modra spremenljiva zvezda Eta Carinae.

Meglico Carina je leta 1752 odkril astronom Nicolas Louis de Lacaille. Najprej ga je opazoval iz Južne Afrike. Od takrat so ekspanzivno meglico intenzivno preučevali tako zemeljski kot vesoljski teleskopi. Njegova območja rojstva zvezd in smrti zvezd so mamljivi cilji Hubble vesoljski teleskop, vesoljski teleskop Spitzer, rentgenski observatorij Chandra in mnogi drugi.

Proces rojstva zvezd v meglici Carina sledi isti poti kot v drugih oblakih plina in prahu po vsem vesolju. Glavna sestavina meglice - vodikov plin - predstavlja večino hladnih molekularnih oblakov v regiji. Vodik je glavni gradnik zvezd in je nastal v velikem naletu pred približno 13,7 milijardami let. Po celotni meglici se nahajajo oblaki prahu in drugih plinov, kot sta kisik in žveplo.

Meglica je polna hladnih temnih oblakov plina in prahu, imenovanih Bok globules. Imenovani so po dr. Bartu Boku, astronomu, ki je prvi ugotovil, kaj so. Tu se odvijajo prvi vzgibi zvezda rojstva, skriti pred pogledom. Ta slika prikazuje tri od teh otokov plina in prahu v osrčju meglice Carina. Proces rojstva zvezd se začne znotraj teh oblakov kot gravitacija potegne material v sredino. Ko se več plina in prahu združi, se temperature dvignejo in rodi se mlad zvezdni objekt (YSO). Po desetih tisočih letih je protostar v središču dovolj vroč, da začne jediti vodik v svojem jedru in začne sijati. Sevanje novorojene zvezde poje ob rojstnem oblaku in ga na koncu popolnoma uniči. Tudi ultravijolična svetloba bližnjih zvezd kipi vrtnice zvezd. Postopek se imenuje fotodisocijacija in je stranski produkt rojstva zvezd.

Glede na to, koliko mase je v oblaku, so lahko zvezde, rojene v njem, okrog mase Sonca - ali veliko, veliko večje. Meglica Carina ima veliko zelo masivnih zvezd, ki gorijo zelo vroče in svetlo in živijo kratke življenjske dobe nekaj milijonov let. Zvezde, kot je Sonce, ki je bolj rumen škrat, lahko živijo do več milijard let. Meglica Carina ima mešanico zvezde, vsi rojeni v šaržah in raztreseni po vesolju.

Ko zvezde kipijo rojstne oblake plina in prahu, ustvarjajo neverjetno lepe oblike. V meglici Carina je več regij, ki so jih izsekali zaradi sevanja bližnjih zvezd.

Eden od njih je Mystic Mountain, steber materiala, ki tvori zvezde, ki se razteza na treh svetlobnih letih. Različni "vrhovi" v gori vsebujejo novo nastajajoče zvezde, ki se prehranjujejo, zunanje zvezde pa oblikujejo zunanjost. Na samih vrhovih nekaterih vrhov so curki materiala, ki odtekajo od otroških zvezd, skritih v notranjosti. Čez nekaj tisoč let bo v tej regiji nastala majhna odprta kopica vročih mladih zvezd znotraj večjih meja Carine meglice. Veliko jih je zvezdne kopice (zvezde zvez) v meglici, kar astronomom omogoča vpogled v načine, kako zvezde tvorijo skupaj v galaksiji.

Ogromen zvezdni grozd, imenovan Trumpler 14, je eden največjih grozdov v meglici Carina. Vsebuje nekaj najbolj množičnih in najbolj vročih zvezd na Mlečni poti. Trumpler 14 je odprta zvezdna skupina, ki nabere ogromno število svetlečih vročih mladih zvezd, zbranih v regiji približno šest svetlobnih let. Je del večje skupine vročih mladih zvezd, imenovane zvezda Carina OB1. Združenje OB je zbirka od 10 do 100 vročih, mladih, masivnih zvezd, ki se po rojstvu še vedno združijo.

V združenju Carina OB1 je sedem zvezdnih grozdov, ki so se rodili približno v istem času. Ima tudi masivno in zelo vročo zvezdo, imenovano HD 93129Aa. Astronomi ocenjujejo, da je 2,5 milijona krat svetlejši od sonce in je ena najmlajših izmed množičnih vročih zvezd v grozdu. Sam Trumpler 14 je star le približno pol milijona let. V nasprotju s tem je zvezda Plejade v Biku stara približno 115 milijonov let. Mlade zvezde v grozdu Trumpler 14 po meglicah pošiljajo besno močne vetrove, kar pomaga tudi pri sestavljanju oblakov plina in prahu.

Kot zvezde Trumplerja stare 14 let, porabijo svoje jedrsko gorivo z ogromno hitrostjo. Ko jim bo zmanjkalo vodika, bodo začeli porabljati helij v svojih jedrih. Sčasoma jim bo zmanjkalo goriva in propadlo nase. Sčasoma bodo ta množična zvezdna pošasti eksplodirala v ogromnih katastrofalnih izbruhih, imenovanih "eksplozije supernove. "Udarni valovi iz teh eksplozij bodo svoje elemente poslali v vesolje. Ta material bo obogatil prihodnje generacije zvezd, ki bodo nastale v meglici Carina.

Zanimivo je, da je v odprtem grozdu Trumpler 14 že nastalo veliko zvezd, vendar je ostalo še nekaj oblakov plina in prahu. Eden od njih je črni globus na sredini levo. Morda bo gojilo še nekaj zvezd, ki bodo čez nekaj sto tisoč let pojedle svoje jaslice in sijaj.

Nedaleč od Trumpler-a 14 se nahaja množica zvezd, ki se imenuje Trumpler 16 - prav tako del združenja Carina OB1. Tako kot sosednja soseda je tudi ta odprta kopica polna zvezd, ki živijo hitro in bodo umrle mlade. Ena od teh zvezd je svetleča modra spremenljivka, imenovana Eta Carinae.

Ta masivna zvezda (ena od a binarni par) je šel skozi pretrese kot uvod v svojo smrt v veliki eksploziji supernove, imenovani hipernova, nekje v naslednjih 100.000 letih. V štiridesetih letih prejšnjega stoletja je postalo druga najsvetlejša zvezda na nebu. Nato se je skoraj sto let zatemnilo, preden se je v štiridesetih letih začelo počasi svetlikati. Tudi zdaj je močna zvezda. Izžareva pet milijonov krat več energije kot Sonce, čeprav se pripravlja na njegovo morebitno uničenje.

Druga zvezda para je prav tako zelo množična - približno 30-krat večja od Sončeve mase -, vendar jo skriva oblak plina in prahu, ki ga izloča njegova primarna. Ta oblak imenujemo "Homunculus", ker se zdi, da ima skoraj humanoidno obliko. Njen nepravilni videz je nekaj skrivnosti; nihče ni povsem prepričan, zakaj ima eksplozivni oblak okoli Eta Carinae in njegovega spremljevalca dva režnja in je na sredini zaskočen.

Ko bo Eta Carinae razstrelil svoj kup, bo postal najsvetlejši predmet na nebu. V mnogih tednih bo počasi zbledelo. Ostanki prvotne zvezde (ali obe zvezdi, če bosta obe eksplodirali) se bosta v udarnih valovih vrteli skozi meglica. Sčasoma bo ta material postal gradnik novih generacij zvezd v daljni prihodnosti.

Nebotičniki, ki se odpravijo v južni tok severne poloble in po celotni južni polobli, zlahka najdejo meglico v osrčju ozvezdja. Je zelo blizu ozvezdja Crux, znanega tudi kot Južni križ. Meglica Carina je dober objekt s prostim očesom in postane še boljši s pogledom skozi daljnogled ali majhen teleskop. Opazovalci s teleskopi velike velikosti lahko veliko časa raziskujejo grozde Trumpler, Homunculus, Eta Carinae in območje Keyhole v središču meglice. Meglica je najbolje vidna med Južna polobla poletni in zgodnji jesenski meseci (pozimi na severni polobli in zgodnja pomlad).

Meglica Carina tako ljubiteljskim kot profesionalnim opazovalcem ponuja priložnost, da vidijo regije, podobne tistemu, ki je pred milijardami let rodil naše Sonce in planete. Proučevanje območij zvezd v rodu v tej meglici astronomom omogoča boljši vpogled v proces rojstva zvezd in načine, kako se zvezde združijo po rojstvu.

V daljni prihodnosti bodo opazovalci tudi opazovali, kako zvezda v središču meglice eksplodira in umira, tako da zaključuje cikel zvezdnega življenja.