Carina udukogu uurimine

Kui astronoomid soovivad uurida tähtede sündimise ja tähtede surma kõiki etappe Linnutee galaktikas, pööravad nad sageli oma pilgu vägevale Carina udukogule, mis on Carina tähtkuju südames. Selle avaosakujulise keskosa tõttu nimetatakse seda sageli võtmeaukude uduks. Kõigi standardite kohaselt on see emissiooni udukogu (nn seetõttu, et see kiirgab valgust) üks suuremaid, mida Maalt võib vaadelda, kääbus Orioni udukogu Orioni tähtkujus. See tohutu molekulaarse gaasi piirkond pole põhjapoolkera vaatlejatele hästi teada, kuna see on lõunaosa taeva objekt. See asub meie galaktika taustal ja näib peaaegu sulanduvat selle valguse ribaga, mis ulatub üle taeva.

Alates avastusest on see hiiglaslik gaasi- ja tolmupilv astronoome paelunud. See pakub neile ühe peatuse asukohta, et uurida protsesse, mis moodustavad, kujundavad ja hävitavad meie galaktikas tähti.

Carina udukogu on Linnutee Carina-Amburi osa.

Kaugus Carina udukoguuni on meist 6000–10 000 valgusaasta kaugusel. See on väga ulatuslik, ulatudes umbes 230 valgusaasta ruumi ja on üsna hõivatud koht. Selle piirides asuvad tumedad pilved, kus moodustuvad vastsündinud tähed, kuumade noorte tähtede rühmad, vanad surevad tähed ja juba supernoovadena puhunud täheliste behemotide jäänused. Selle kõige kuulsam objekt on helendav sinine muutuv täht Eta Carinae.

Carina udukogu avastas astronoom Nicolas Louis de Lacaille 1752. aastal. Esmalt vaatas ta seda Lõuna-Aafrikast. Sellest ajast alates on laiendavat udukogu intensiivselt uuritud nii maapealsete kui ka kosmosepõhiste teleskoopide abil. Selle tähesündimise ja tähesurma piirkonnad on Aafrika jaoks ahvatlevad sihtmärgid Hubble'i kosmoseteleskoop, Spitzeri kosmoseteleskoobi, röntgenikiirguse vaatluskeskuse Chandra ja paljude teistega.

Tähtede sündimise protsess Carina udus toimub sama rada, nagu see toimub teistes gaasi- ja tolmupilvedes kogu universumis. Udu peamine koostisosa - vesinikgaas - moodustab enamuse selle piirkonna külmadest molekulaarpilvedest. Vesinik on tähtede peamine ehituskivi ja pärineb Suurest Paugust umbes 13,7 miljardit aastat tagasi. Kogu udus on keermes tolmupilved ja muud gaasid, näiteks hapnik ja väävel.

Udu on täis külmi tumedaid gaasi- ja tolmupilvi, mida nimetatakse Boki gloobuliteks. Need on nimetatud dr Bart Boki järgi, kes oli astronoom, kes kõigepealt aru sai, mis nad on. Nendes kohtades toimuvad esimesed tähesünnitused, varjatud vaate alt. Sellel pildil on kolm neist gaasi ja tolmu saartest Carina udukogu südames. Tähtede sündimise protsess algab nende pilvede sees nagu gravitatsioon tõmbab materjali keskele. Kui rohkem gaasi ja tolmu kokku koguneb, tõuseb temperatuur ja sünnib noor täheobjekt (YSO). Kümnete tuhandete aastate pärast on keskel asuv protostar piisavalt kuum, et hakata tuumas vesinikku sulatama ja see hakkab paistma. Vastsündinud tähe kiirgus sööb sündimispilve ääres ära, hävitades selle lõpuks täielikult. Lähedalasuvate tähtede ultraviolettvalgus skulpteerib ka tähtede sünnitustoad. Protsessi nimetatakse fotodissotsiatsiooniks ja see on tähtede sünni kõrvalsaadus.

Sõltuvalt sellest, kui palju massi on pilves, võivad selle sees sündinud tähed olla Päikese massi ümber - või palju, palju suuremad. Carina udus on palju väga massiivseid tähti, mis põlevad väga tuliselt ja eredalt ning elavad lühikest elu paar miljonit aastat. Tähed nagu Päike, mis on rohkem kollane kääbus, võivad elada miljardeid aastaid. Carina udukogu on segu tähed, kõik sündinud partiidena ja laiali kosmosesse.

Kui tähed skulpteerivad sünnipilvi gaasi ja tolmu vahel, loovad nad hämmastavalt ilusad kujundid. Carina udus on mitu piirkonda, mis on lähedaste tähtede kiirguse mõjul eemaldatud.

Üks neist on Mystic Mountain, tähte moodustava materjali sammas, mis ulatub üle kolme valgusaasta ruumi. Erinevad mäe "tipud" sisaldavad äsja moodustuvaid tähti, mis söövad välja, samas kui läheduses olevad tähed kujundavad väljastpoolt. Mõne tipu tipus on sisemuses peidetud beebitähtedest eemale voolav materjali joad. Mõne tuhande aasta pärast on see piirkond koduks väikesele avatud noorte noorte tähtede rühmale Carina udukogu suuremates piirkondades. Seal on palju täheparved (tähtede assotsiatsioonid) udus, mis annab astronoomidele ülevaate tähtede galaktikas koos moodustamise viisidest.

Massiivne täheparv nimega Trumpler 14 on Carina udukogu üks suurimaid klastrid. See sisaldab Linnutee kõige massiivsemaid ja kuumemaid tähti. Trumpler 14 on avatud täheparv, mis pakendab tohutul hulgal helendavaid noori tähti, mis on pakitud umbes kuue valgusaasta pikkusesse piirkonda. See on osa suuremast noorte noorte tähtede rühmitusest, mida nimetatakse Carina OB1 täheühenduseks. OB ühendus on kogumik, kus on 10–100 kuuma, noort, massiivset tähte, mis on pärast sündi endiselt kokku koondunud.

Carina OB1 ühing sisaldab seitset tähtede rühmitust, kes kõik on sündinud umbes samal ajal. Sellel on ka massiivne ja väga kuum täht HD 93129Aa. Astronoomide hinnangul on see 2,5 miljonit korda heledam kui päike ja see on klastri massiivsetest kuumadest tähtedest üks noorimaid. Trumpler 14 ise on vaid umbes pool miljonit aastat vana. Seevastu Sõnni plejaadide täheparv on umbes 115 miljonit aastat vana. Trumpleri 14 klastri noored tähed saadavad läbi udukogu välja raevukalt tugevaid tuuli, mis aitab skulptureerida ka gaasi- ja tolmupilvi.

Kuna Trumpleri 14-aastased tähed on vanad, tarbivad nad oma tuumkütust uhke kiirusega. Kui nende vesinik saab otsa, hakkavad nad oma südamikus tarbima heeliumi. Lõpuks saavad nad kütuse otsa ja kukuvad ise kokku. Lõpuks plahvatavad need tohutud tähekoletised tohututes katastroofilistes puhangutes, mida nimetatakse "supernoova plahvatused"Nende plahvatuste lööklained saadavad nende elemendid kosmosesse. See materjal rikastab tulevasi tähtede põlvkondi, mis moodustatakse Carina udus.

Huvitav on see, et kuigi Trumpler 14 avatud klastris on juba palju tähti moodustunud, on siiski veel mõned pilved gaasi ja tolmu. Üks neist on vasakul keskel asuv must gloobul. Võib-olla turgutab veel mõni täht, mis lõpuks sööb nende kõrts ära ja paistab mõnesaja tuhande aasta pärast välja.

Trumpler 14 lähedal pole massiivne täheparv nimega Trumpler 16 - see on ka Carina OB1 ühingu osa. Nagu ka tema kõrval asuv kollektiiv, on ka see avatud klaster täis tähti, kes elavad kiiresti ja surevad noorelt. Üks neist tähtedest on helendav sinine muutuja nimega Eta Carinae.

See massiivne täht (üks a binaarne paar) on läbi elanud murranguid oma surma eelmänguna hüpernovaks nimetatava massiivse supernoova plahvatuse ajal, millalgi järgmise 100 000 aasta jooksul. 1840-ndatel aastatel helendas see, et saada taeva heleduse järgi teiseks täheks. Seejärel tuhmus see peaaegu sada aastat, enne kui algas 1940. aastatel aeglane heledus. Isegi praegu on see võimas täht. See kiirgab viis miljonit korda rohkem energiat kui Päike, isegi kui see valmistub selle lõplikuks hävitamiseks.

Paari teine ​​täht on samuti väga massiivne - umbes 30-kordne Päikese mass -, kuid on varjatud primaarist väljuva gaasi- ja tolmupilvega. Seda pilvi nimetatakse "homunculuseks", kuna see näib olevat peaaegu humanoidne kuju. Selle ebakorrapärane välimus on mõistatus; keegi pole päris kindel, miks Eta Carinae ja tema kaaslase ümber on plahvatuspilv, millel on kaks lobe ja keskel ninasid.

Kui Eta Carinae selle virna puhub, muutub see taeva eredaimaks objektiks. Paljude nädalate jooksul hakkab see aeglaselt tuhmuma. Algtähe (või mõlema tähe, kui mõlemad plahvatavad) jäänused kiirgavad lööklainetes läbi udukogu. Lõpuks saab sellest materjalist kauges tulevikus tähtede uue põlvkonna ehitusplokid.

Skygazerid, kes astuvad põhjapoolkera lõunapoolsetesse jõude ja kogu lõunapoolkerale, võivad hõlpsalt leida udukogu tähtkuju südames. See asub Cruxi tähtkuju lähedal, tuntud ka kui Lõuna rist. Carina udukogu on hea palja silmaga objekt ja saab binokli või väikese teleskoobi abil veelgi paremaks. Hea suurusega teleskoopidega vaatlejad võivad veeta palju aega Trumpleri klastrite, Homunculuse, Eta Carinae ja Keyhole'i ​​piirkonna uurimisel udukogu keskmes. Udu on kõige parem vaadata ajal lõunapoolkera suvine ja varasügisene kuu (põhjapoolkera talv ja varakevad).

Nii amatöörvaatlejatele kui ka professionaalsetele vaatlejatele pakub Carina udukogu võimalust näha sarnaseid piirkondi, mis sarnanesid sellega, mis sünnitas meie enda Päikest ja planeete miljardeid aastaid tagasi. Tähtkuju piirkondade uurimine selles udus annab astronoomidele täpsema ülevaate tähesünniprotsessist ja viisidest, kuidas tähed pärast sündi kokku rühivad.

Kaugemas tulevikus jälgivad vaatlejad ka seda, kuidas udu keskmes olev täht plahvatab ja sureb, viies tähe elutsükli lõpule.