Echos von η Carinaes großem Ausbruch

Mitte des 19. Jahrhunderts erlebte der bekannte Stern η Carinae einen enormen Ausbruch und wurde zeitweise zum zweithellsten Stern am Himmel. Obwohl Astronomen zu dieser Zeit noch nicht über die Technologie verfügten, um einen der größten Ausbrüche in der jüngeren Geschichte eingehend zu untersuchen, entdeckten Astronomen des Space Telescope Science Institute kürzlich, dass Lichtechos gerade erst uns erreichen. Diese Entdeckung ermöglicht es Astronomen, moderne Instrumente zu verwenden, um η Carinae zu untersuchen, wie es zwischen 1838 und 1858 war, als es seinen großen Ausbruch erlebte.

Leichte Echos wurden in den letzten Jahren durch das dramatische Beispiel von V838 Monocerotis berühmt. Während V838 Mon wie eine expandierende Gasschale aussieht, wird tatsächlich Licht dargestellt, das von Gas- und Staubschalen reflektiert wird, die früher im Leben des Sterns abgeworfen wurden. Die zusätzliche Entfernung, die das Licht zurücklegen musste, um auf die Hülle zu treffen, bevor es zu Beobachtern auf der Erde reflektiert wurde, bedeutet, dass das Licht später eintrifft. Im Fall von η Carinae fast 170 Jahre später!

Die Eigenschaften des reflektierten Lichts ändern sich durch die Bewegung des Materials, von dem es reflektiert wird. Insbesondere zeigt das Licht eine bemerkenswerte Blauverschiebung, die den Astronomen mitteilt, dass sich das Material selbst 210 km / s bewegt. Diese Beobachtung passt zu theoretischen Vorhersagen von Eruptionen, die dem Typ η Carinae ähneln, von dem angenommen wird, dass er sie durchlaufen hat. Das Lichtecho hat jedoch auch einige Diskrepanzen zwischen Erwartung und Beobachtung hervorgehoben.

Typischerweise wird der Ausbruch von η Carinae als „Supernova-Betrüger“ eingestuft. Dieser Titel ist passend, da die Eruptionen eine große Änderung der Gesamthelligkeit bewirken. Obwohl diese Ereignisse 10% der Gesamtenergie einer typischen Supernova oder mehr freisetzen können, bleibt der Stern intakt. Das Hauptmodell zur Erklärung solcher Eruptionen ist, dass ein plötzlicher Anstieg der Energieabgabe des Sterns dazu führt, dass einige der äußeren Schichten bei einem undurchsichtigen Wind abgeblasen werden. Diese Materialhülle ist so dick, dass die effektive Oberfläche, von der Licht emittiert wird, stark zunimmt, wodurch die Gesamthelligkeit erhöht wird.

Um dies zu erreichen, sagen Modelle jedoch voraus, dass die Temperatur des Sterns vor dem Ausbruch mindestens 7.000 K betragen muss. Durch die Analyse des vom Ausbruch reflektierten Lichts wird die Temperatur von η Carinae zum Zeitpunkt des Ausbruchs viel niedriger 5.000 K. Dies würde darauf hinweisen, dass das bevorzugte Modell für solche Ereignisse falsch ist und dass ein anderes Modell, das eine energetische Explosion beinhaltete (eine Mini-Supernova), zumindest in η Carinaes Fall der wahre Schuldige sein könnte.

Diese Beobachtung steht jedoch im Widerspruch zu den Beobachtungen in den Jahren nach dem Ausbruch. Als die Spektrographie zum Einsatz kam, bemerkten Astronomen 1870 visuell Emissionslinien im Spektrum des Sterns, was für heißere Sterne typischer ist. 1890 hatte η Carinae einen kleineren Ausbruch und ein fotografisches Spektrum bezifferte die Temperatur auf etwa 6.000 K. Obwohl dies den Fall des Großen Ausbruchs möglicherweise nicht genau widerspiegelt, ist es immer noch rätselhaft, wie sich die Temperatur des Sterns so schnell ändern könnte und dies auch anzeigen könnte Das bevorzugte Modell des Opaque-Wind-Modells eignet sich besser für spätere Zeiten oder den kleineren Ausbruch, was auf zwei verschiedene Mechanismen schließen lässt, die auf kurzen Zeitskalen ähnliche Ergebnisse bei demselben Objekt verursachen.

In jedem Fall ist η Carinae ein wunderbares Objekt. Das Team hat auch mehrere andere Bereiche in der Hülle um den Stern herum identifiziert, die sich aufzuhellen scheinen und ihre eigenen Echos erfahren, die das Team weiterhin zu beobachten verspricht, um ihre Ergebnisse überprüfen zu können.

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