Preskúmajte hmlovinu Carina

Keď sa astronómovia chcú pozrieť na všetky fázy narodenia hviezd a smrti hviezd v galaxii Mliečna dráha, často obracajú svoj pohľad na mocnú hmlovinu Carina v srdci súhvezdia Carina. Vďaka svojej centrálnej oblasti v tvare kľúčovej dierky sa často označuje ako hmlovina Kľúčová diera. Podľa všetkých štandardov je táto emisná hmlovina (takzvaná, pretože vyžaruje svetlo) jednou z najväčších, ktorú možno pozorovať zo Zeme, trpasličí Hmlovina Orion v súhvezdí Orion. Táto obrovská oblasť molekulárneho plynu nie je dobre známa pozorovateľom na severnej pologuli, pretože je to objekt južnej oblohy. Leží na pozadí našej galaxie a zdá sa, že sa takmer prelína s tým pásom svetla, ktoré sa tiahne po oblohe.

Od svojho objavu tento obrovský oblak plynu a prachu fascinoval astronómov. Poskytuje im jednotné kontaktné miesto na štúdium procesov, ktoré tvoria, tvarujú a nakoniec ničia hviezdy v našej galaxii.

Hmlovina Carina je súčasťou ramena Carina-Sagittarius Mliečnej dráhy. Naša galaxia je v tvare špirály, so súborom špirálových ramien oblúkových okolo centrálneho jadra. Každá skupina zbraní má špecifický názov.

Vzdialenosť od hmly Carina je od nás vzdialená od 6 000 do 10 000 svetelných rokov. Je to veľmi rozsiahle územie siahajúce okolo 230 svetelných rokov a je to dosť rušné miesto. V jeho hraniciach sú tmavé oblaky, kde sa formujú novonarodené hviezdy, zhluky horúcich mladých hviezd, staré umierajúce hviezdy a zvyšky hviezdnych príšer, ktoré už vyhodili do vzduchu ako supernovy. Jeho najznámejším objektom je žiarivo modrá premenná hviezda Eta Carinae.

Hmlovinu Carina objavil astronóm Nicolas Louis de Lacaille v roku 1752. Prvýkrát to pozoroval z Južnej Afriky. Od tej doby bola rozpínavá hmlovina intenzívne študovaná pozemnými aj vesmírnymi teleskopmi. Jeho regióny narodenia hviezd a smrti hviezd sú lákavým cieľom Hubbleov vesmírny teleskop, Spitzerov vesmírny teleskop, röntgenové observatórium Chandra a mnoho ďalších.

Proces narodenia hviezd v hmle Carina nasleduje rovnakou cestou ako v iných oblakoch plynu a prachu v celom vesmíre. Hlavná zložka hmloviny - plynný vodík - tvorí väčšinu chladných molekulárnych oblakov v tejto oblasti. Vodík je hlavným stavebným kameňom hviezd a vznikol vo Veľkom tresku asi pred 13,7 miliardami rokov. V hmlovine sú zahalené oblaky prachu a iných plynov, napríklad kyslíka a síry.

Hmlovina je pokrytá studenými tmavými mrakmi plynu a prachu zvanými Bok guľôčky. Sú pomenovaní pre Dr. Bart Bok, astronóm, ktorý najprv prišiel na to, o čo ide. Toto sú miesta, kde sa odohrávajú prvé premiešania hviezdneho narodenia. Tento obrázok zobrazuje tri z týchto ostrovov plynu a prachu v centre hmloviny Carina. Proces narodenia hviezd začína v týchto oblakoch ako gravitácia vtiahne materiál do stredu. Keď sa spolu zhlukuje viac plynu a prachu, teploty stúpajú a rodí sa mladý hviezdny objekt (YSO). Po desiatkach tisíc rokov je protostar v strede dostatočne horúci na to, aby začal vo svojom jadre spájať vodík a začal žiariť. Žiarenie novonarodenej hviezdy odchádza pri pôrodnom oblaku a nakoniec ju úplne zničí. Ultrafialové svetlo z blízkych hviezd tiež vyrezáva škôlky pre narodenie hviezd. Tento proces sa nazýva fotodisociácia a je vedľajším produktom narodenia hviezd.

V závislosti od toho, koľko hmoty je v oblaku, môžu sa hviezdy narodené v hmote pohybovať okolo hmoty Slnka - alebo oveľa, oveľa väčšie. Hmlovina Carina má veľa veľmi veľkých hviezd, ktoré horia veľmi horúco a žiarivo a žijú krátke životy niekoľko miliónov rokov. Hviezdy ako Slnko, ktoré je skôr žltého trpaslíka, môžu žiť miliardy rokov. Hmlovina Carina má kombináciu hviezdy, všetky narodené v dávkach a rozptýlené po vesmíre.

Keď hviezdy vyrezávajú pôrodné oblaky plynu a prachu, vytvárajú úžasne krásne tvary. V hmlovine Carina existuje niekoľko regiónov, ktoré boli vyrezané pôsobením žiarenia z blízkych hviezd.

Jedným z nich je Mystická hora, stĺp z materiálu tvoriaceho hviezdy, ktorý sa tiahne po troch svetelných rokoch vesmíru. Rôzne „vrcholy“ v horách obsahujú novo vznikajúce hviezdy, ktoré jedia svoju cestu von, zatiaľ čo vonkajšie hviezdy formujú vonkajší povrch. Na samom vrchole niektorých vrcholov sú prúdy materiálu stekajúce z detských hviezd skrytých vo vnútri. O niekoľko tisíc rokov bude táto oblasť domovom malého otvoreného zhluku horúcich mladých hviezd v rámci väčších hraníc hmloviny Carina. Je ich veľa hviezdokopy (asociácie hviezd) v hmlovine, ktorá dáva astronómom vhľad do spôsobov, ako sa hviezdy tvoria v galaxii.

Masívny hviezdokupa Trumpler 14 je jedným z najväčších zhlukov v hmle Carina. Obsahuje niektoré z najmohutnejších a najhorúcejších hviezd Mliečnej dráhy. Trumpler 14 je klaster s otvorenými hviezdami, ktorý zbiera obrovské množstvo žiarivých horúcich mladých hviezd balených do oblasti vzdialenej približne šesť svetelných rokov. Je súčasťou väčšej skupiny horúcich mladých hviezd nazývaných hviezdne združenie Carina OB1. Asociácia OB je zbierka 10 až 100 horúcich, mladých, obrovských hviezd, ktoré sú po ich narodení stále zoskupené.

Združenie Carina OB1 obsahuje sedem zhlukov hviezd, všetky narodené približne v rovnakom čase. Má tiež obrovskú a veľmi horúcu hviezdu s názvom HD 93129Aa. Astronómovia odhadujú, že je 2,5 milióna krát jasnejšia ako slnko a je to jedna z najmladších z obrovských horúcich hviezd v zhluku. Samotný stroj Trumpler 14 má len asi pol milióna rokov. Naproti tomu hviezdokupa Plejád v Tauruse je stará asi 115 miliónov rokov. Mladé hviezdy v zhluku Trumpler 14 vysielajú cez hmlovinu zúrivo silný vietor, ktorý tiež pomáha vyrezávať oblaky plynu a prachu.

Ako hviezdy Trumplera vo veku 14 rokov konzumujú jadrové palivo nesmierne rýchlo. Keď dôjde ich vodík, začnú spotrebovať hélium vo svojich jadrách. Nakoniec dôjdu palivo a zrútia sa na seba. Tieto masívne hviezdne príšery nakoniec explodujú pri obrovských katastrofických výbuchoch nazývaných „výbuchy supernovy"Rázové vlny z týchto výbuchov pošlú svoje prvky do vesmíru. Tento materiál obohatí budúce generácie hviezd, ktoré sa majú vytvoriť v hmle Carina.

Je zaujímavé, že aj keď sa už v hviezdokope Trumpler 14 vytvorilo veľa hviezd, stále zostáva niekoľko oblakov plynu a prachu. Jedným z nich je čierna guľa vľavo. Môže sa starať o niekoľko ďalších hviezd, ktoré nakoniec zjedia svoje jasle a zažiaria o niekoľko stotisíc rokov.

Neďaleko od Trumplera 14 sa nachádza obrovský hviezdokopa nazývaná Trumpler 16 - tiež súčasť združenia Carina OB1. Rovnako ako jej náprotivok vedľa, aj tento otvorený klaster je plný hviezd, ktoré žijú rýchlo a zomrú mladé. Jednou z týchto hviezd je svetelná premenná s názvom Eta Carinae.

Táto masívna hviezda (jedna z a binárny pár) prešlo otrasmi ako predohra k jeho smrti pri masívnej explózii supernovy nazývanej hypernova, niekedy v najbližších 100 000 rokoch. V 40. rokoch 18. storočia sa rozjasnil a stal sa druhou najjasnejšou hviezdou na oblohe. Potom stmavla takmer sto rokov predtým, ako sa v štyridsiatych rokoch začalo pomaly rozjasňovať. Aj teraz je to výkonná hviezda. Vyžaruje päť miliónov krát viac energie ako Slnko, aj keď sa pripravuje na jeho prípadné zničenie.

Druhá hviezda dvojice je tiež veľmi masívna - asi 30-krát väčšia ako Slnko -, ale je skrytá oblakom plynu a prachu, ktorý uniká jej primárnym. Tento oblak sa nazýva Homunculus, pretože sa zdá, že má takmer humanoidný tvar. Jeho nepravidelný vzhľad je záhadou; nikto si nie je celkom istý, prečo výbušný mrak okolo Eta Carinae a jeho spoločníka má dve laloky a je v strede.

Keď Eta Carinae vyhodí svoj komín, stane sa najjasnejším objektom na oblohe. Po mnohých týždňoch bude pomaly miznúť. Zvyšky pôvodnej hviezdy (alebo obidvoch hviezd, ak obidve explodujú) vybuchnú v nárazových vlnách cez hmlovina. Tento materiál sa v ďalekej budúcnosti stane stavebnými kameňmi nových generácií hviezd.

Skygazeri, ktorí sa púšťajú na južný výbežok severnej pologule a po celej južnej pologuli, môžu ľahko nájsť hmlovinu v srdci súhvezdia. Je to veľmi blízko súhvezdia Crux, známeho aj ako južný kríž. Hmlovina Carina je dobrý objekt s voľným okom a ešte lepšie sa dá pozorovať pomocou ďalekohľadu alebo malého ďalekohľadu. Pozorovatelia s ďalekohľadmi dobrej veľkosti môžu stráviť veľa času skúmaním klastrov Trumpler, Homunculus, Eta Carinae a oblasti Keyhole v centre hmloviny. Hmlovina je najlepšie vidieť počas Južná pologuľa letné a začiatkom jesene (zima na severnej pologuli a skoro na jar).

Pre amatérskych aj profesionálnych pozorovateľov ponúka hmlovina Carina šancu vidieť regióny podobné tým, ktoré zrodili naše Slnko a planéty pred miliardami rokov. Štúdium oblastí narodenia hviezd v tejto hmlovine dáva astronómom lepší pohľad na proces narodenia hviezd a spôsoby, akými sa hviezdy zhlukujú po narodení.

V ďalekej budúcnosti budú pozorovatelia tiež sledovať, ako hviezda v centre hmloviny exploduje a zomiera, čím dokončí cyklus hviezdneho života.