Mlhovina Carina - Carina Nebula

Mlhovina Carina
Emisní mlhovina
	Mlhovina Carina. Eta Carinae a mlhovina Keyhole jsou jen vlevo od středu, zatímco NGC 3324 je vpravo nahoře. Fotografie byla pořízena v roce 2013.
Data pozorování: epocha J2000.0
Pravý vzestup	10 h 45 m 08,5 s
Deklinace	−59 ° 52 ′ 04 ″
Vzdálenost	~ 8500 ly (~ 2600 ks )
Zdánlivá velikost (V)	+1,0
Zdánlivé rozměry (V)	120 × 120 úhlových minut
Souhvězdí	Carina
Fyzikální vlastnosti
Poloměr	~ 230 ly (~ 70 ks)
Pozoruhodné vlastnosti
Označení	NGC 3372, ESO 128-EN013, GC 2197, h 3295, Caldwell 92
	Viz také: Seznamy mlhovin

Souřadnice : 10 ^h 45 ^m 08,5 ^s , −59 ° 52 ′ 04 ″

Carina Nebula nebo Eta Carinae Nebula (s katalogovým označením NGC 3372 , též známá jako Velké mlhoviny , Velká mlhovina Carina ) je velká, komplexní oblast světlé a tmavé mlhoviny v souhvězdí Carina , a je umístěn v Carina-Sagittarius Arm . Mlhovina je od Země přibližně 8500 světelných let (2600 ks ) .

Mlhovina má ve svých hranicích velkou asociaci Carina OB1 a několik souvisejících otevřených hvězdokup , včetně mnoha hvězd typu O a několika hvězd Wolf-Rayet . Carina OB1 zahrnuje hvězdokupy Trumpler 14 a Trumpler 16 . Trumpler 14 je jedním z nejmladších známých hvězdokup ve stáří půl milionu let. Trumpler 16 je domovem WR 25 , jež se momentálně nejzářivější hvězda známá v naší Mléčné dráhy galaxie spolu s menší světelnou ale masivnější a slavné Eta Carinae hvězdného systému a O2 nadobra HD 93129A . Za členy asociace jsou považováni také Trumpler 15 , Collinder 228 , Collinder 232 , NGC 3324 a NGC 3293 . NGC 3293 je nejstarší a nejvzdálenější od Trumpleru 14 , což ukazuje na postupné a pokračující formování hvězd.

Mlhovina je jednou z největších difuzních mlhovin na naší obloze. Přestože je mlhovina Carina díky své poloze na jižní obloze čtyřikrát větší než slavná mlhovina v Orionu , je dokonce ještě jasnější . Objevil ji Nicolas-Louis de Lacaille v roce 1752 z mysu Dobré naděje .

Objev a základní informace

Nicolas-Louis de Lacaille objevil mlhovinu dne 25. ledna 1752. Jeho rozměry jsou 120 x 120 arcminutes soustředil na souřadnicích z rektascenze 10 ^h 45 ^m 08,5 ^s a deklinace -59 ° 52 '04 ". V moderní době se odhaduje, že je od Země přibližně 8500 světelných let (2600 ks ).

Objekty v mlhovině Carina

Eta Carinae

Eta Carinae pozorována v různých vlnových délkách

Eta Carinae je vysoce zářící hyperobří hvězda . Odhady jeho hmotnosti se pohybují od 100 do 150násobku hmotnosti Slunce a jeho svítivost je asi čtyřmilionkrát větší než u Slunce.

Tento objekt je v současné době díky své poloze a velikosti nejhmotnější hvězdou, kterou lze velmi podrobně studovat. Několik dalších známých hvězd může být zářivějších a hmotnějších , ale údaje o nich jsou mnohem méně robustní. (Upozornění: Jelikož příklady, jako je Pistol Star , byly degradovány vylepšenými údaji, měli bychom být skeptičtí vůči většině dostupných seznamů „nejhmotnějších hvězd“. V roce 2006 měla Eta Carinae stále nejvyšší potvrzenou svítivost na základě údajů v širokém spektru rozsah vlnových délek.) Hvězdy s více než 80násobkem hmotnosti Slunce produkují více než milionkrát více světla než Slunce. Jsou poměrně vzácné - jen několik desítek v galaxii velké jako naše - a koketují s katastrofou poblíž Eddingtonovy hranice , tj. Vnější tlak jejich záření je téměř dost silný, aby působil proti gravitaci . Hvězdy, které mají více než 120 hmotností Slunce, překračují teoretický Eddingtonův limit a jejich gravitace je sotva dostatečně silná, aby udržela záření a plyn, což v blízké budoucnosti vede k možné supernově nebo hypernově .

Účinky Eta Carinae na mlhovinu lze vidět přímo. Tmavé kuličky a některé další méně viditelné objekty mají ocasy směřující přímo od hmotné hvězdy. Celá mlhovina by vypadala velmi odlišně, než Velká erupce ve čtyřicátých letech 19. století obklopila Eta Carinae prachem, čímž se drasticky snížilo množství ultrafialového světla, které do mlhoviny proniklo.

Mlhovina Homunculus

Eta Carinae, obklopená mlhovinou Homunculus

Ve velké světlé mlhovině je mnohem menší prvek, bezprostředně obklopující samotnou Eta Carinae, známou jako mlhovina Homunculus (z latiny znamená Malý muž ). Předpokládá se, že byl vyhozen při obrovském výbuchu v roce 1841, který krátce udělal z Ety Carinae druhou nejjasnější hvězdu na obloze.

Mlhovina Homunculus je malá oblast H II s plynem šokovaným do ionizovaných a excitovaných stavů. Absorbuje také velkou část světla z extrémně zářícího centrálního hvězdného systému a znovu jej vyzařuje jako infračervený (IR). Jedná se o nejjasnější objekt na obloze na středních IR vlnových délkách.

Vzdálenost k Homunculus lze odvodit z pozorovaných úhlových rozměrů a vypočítané lineární velikosti za předpokladu, že je osově symetrická. Nejpřesnější vzdálenost získaná touto metodou je 7660 ± 160 světelných let (2350 ± 50 ks ). Největší poloměr bipolárních laloků v tomto modelu je asi 22 000 AU a osa je orientována 41 ° od přímky pohledu nebo 49 ° vzhledem k rovině oblohy, což znamená, že je ze Země vidět o něco více „konec“ na "než" na straně ".

Mlhovina klíčové dírky

Mlhovina Keyhole je temná mlhovina překrytá nejjasnější částí mlhoviny Carina.

Klíčová dírka neboli mlhovina Klíčová dírka je malý tmavý oblak studených molekul a prachu v mlhovině Carina, obsahující jasná vlákna horkého, fluoreskujícího plynu, siluetu postavenou proti mnohem jasnější mlhovině na pozadí. John Herschel používal termín „ lemniscate -oval prázdno “, když první popisovat to, a následně se odkazovali na to jednoduše jako „oválného vyprázdněnosti“. Termín lemniscate byl i nadále používán k popisu této části mlhoviny, dokud populární astronomická spisovatelka Emma Converse v článku z roku 1873 Appleton's Journal popsala tvar mlhoviny jako „připomínající klíčovou dírku“ . Název mlhovina Klíčová dírka se poté stal běžným používáním, někdy pro samotnou Klíčovou dírku, někdy pro popis celé mlhoviny Carina (znamenající „mlhovina, která obsahuje Klíčovou dírku“).

Průměr struktury Keyhole je přibližně sedm světelných let (2,1 ks). Jeho vzhled se od prvního pozorování výrazně změnil, pravděpodobně v důsledku změn ionizujícího záření z Eta Carinae. Klíčová dírka nemá své vlastní označení NGC. Někdy se mu mylně říká NGC 3324 , ale toto katalogové označení odkazuje na reflexní a emisní mlhovinu jen severozápadně od mlhoviny Carina (nebo k její vložené hvězdokupě).

Odporný prst

Hubbleův obrázek Defiant Finger. Sever je dole.

Malá Bokova globule v mlhovině Keyhole byla vyfotografována Hubblovým vesmírným teleskopem a díky svému tvaru je přezdívána „Carina Defiant Finger“. Na Hubbleových snímcích je vidět světlo vyzařující z okrajů zeměkoule; to je zvláště viditelné v jižním cípu, kde je „prst“. Předpokládá se, že Defiant Finger je ionizován jasnou hvězdou Wolf-Rayet WR 25 a/nebo Trumpler 16-244, jasně modrým supergiantem . Má hmotnost nejméně 6 M _☉ a mohou se v něm tvořit hvězdy. Stejně jako ostatní mezihvězdná oblaka pod intenzivním zářením bude i Defiant Finger nakonec zcela odpařen; pro tento cloud je časový rámec předpovídán na 200 000 až 1 000 000 let.

Trumpler 14

Hubbleův obrázek otevřeného klastru Trumpler 14

Trumpler 14 je otevřená hvězdokupa o průměru šesti světelných let (1,8 ks), která se nachází ve vnitřních oblastech mlhoviny Carina, přibližně 8 000 světelných let (2 500 ks) od Země. Je to jeden z hlavních shluků hvězdné asociace Carina OB1 , která je největší asociací v mlhovině Carina. V Trumpleru 14 bylo identifikováno asi 2 000 hvězd . a celková hmotnost kupy se odhaduje na 4 300 M _☉ .

Trumpler 15

Trumpler 15 je hvězdokupa na severovýchodním okraji mlhoviny Carina. Počáteční studie se o vzdálenosti neshodly, ale astrometrická měření mise Gaia potvrdila, že je to stejná vzdálenost jako zbytek Cariny OB1 .

Trumpler 16

Trumpler 16 je jedním z hlavních klastrů hvězdné asociace Carina OB1 , což je největší asociace v mlhovině Carina, a je větší a masivnější než Trumpler 14 . Hvězda Eta Carinae je součástí této hvězdokupy.

Mystická hora

Mystic Mountain je termín pro pilíř prachu a plynu v mlhovině Carina, jehož fotografii pořídil Hubble Space Telescope k 20. výročí . Oblast byla pozorována Hubbleovou širokoúhlou kamerou 3 ve dnech 1. – 2. Února 2010. Pilíř měří na výšku tři světelné roky (0,92 ks); rodící se hvězdy uvnitř sloupu odpalují plynové trysky, které proudí z tyčících se „vrcholů“.

WR 22

WR 22 je zatmění binární. Dynamické hmotnosti odvozené z orbitální montáže se pohybují od více než 70 M _☉ do méně než 60 M _☉ pro primární a přibližně 21 až 27 M _☉ pro sekundární. Spektroskopická hmotnost primární látky byla vypočtena na 74 M _☉ nebo 78,1 M _☉ .

WR 25

Nejjasnější hvězdou je WR 25

WR 25 je binární systém ve střední části mlhoviny Carina, člen kupy Trumpler 16 . Primární je Wolf -Rayetova hvězda, možná nejsvítivější hvězda v galaxii. Sekundární je těžké detekovat, ale považuje se za zářící OB hvězdu .

HD 93129

HD 93129 je trojhvězdný systém hvězd třídy O v Carině. Všechny tři hvězdy HD 93129 patří mezi nejsvítivější v galaxii; HD 93129 se skládá ze dvou jasně rozlišených komponent, HD 93129 A a HD 93129 B , a HD 93129 A se skládá ze dvou mnohem bližších hvězd.

HD 93129 A byl vyřešen do dvou komponent. Spektru dominuje jasnější složka, ačkoli sekundární je pouze 0,9 magnitudy slabší. HD 93129 Aa je superobr O2 a Ab je hvězda hlavní sekvence O3.5. Jejich oddělení se snížilo z 55 miliarcsekund v roce 2004 na pouhých 27 mas v roce 2013, ale přesná oběžná dráha není k dispozici.

HD 93129 B je hvězda hlavní sekvence O3.5 vzdálená 3 obloukové sekundy od bližšího páru. Je asi o 1,5 magnitudy slabší než kombinovaný HD 93129 A a je přibližně stejný jas jako HD 93129 Ab .

HD 93250

HD 93250 je jednou z nejjasnějších hvězd v oblasti mlhoviny Carina. Je to jen 7,5 úhlových minut od Eta Carinae a HD 93250 je považován za člena stejného volného otevřeného klastru Trumpler 16 , přestože se zdá být blíže kompaktnějšímu Trumpleru 14 .

Je známo, že HD 93250 je binární hvězda, ale jednotlivá spektra těchto dvou složek nebyla nikdy pozorována, ale jsou považována za velmi podobná. Spektrální typ HD 93250 byl různě udáván jako O5, O6/7, O4 a O3. Někdy byla klasifikována jako hvězda hlavní sekvence a někdy jako obří hvězda . Galaktický spektroskopický průzkum O-Star jej použil jako standardní hvězdu pro nově vytvořený subgiantní spektrální typ O4 .

HD 93205

HD 93205 je binární soustava dvou velkých hvězd.

Masivnější člen dvojice je hvězda hlavní posloupnosti O3.5. Spektrum ukazuje některé emisní čáry ionizovaného dusíku a helia, což naznačuje určité míchání fúzních produktů na povrch a silný hvězdný vítr . Hmotnost vypočtená z apsidálního pohybu oběžných drah je 40 až 60 M _☉ . To je o něco nižší, než se očekávalo od evolučního modelování hvězdy s jejími pozorovanými parametry.

Méně hmotný člen je hvězda hlavní sekvence O8 přibližně 20 M _☉ . Po jeho oběžné dráze se pohybuje rychlostí přes 300 km/s (190 mi/s) a je považován za relativistický binární soubor, který způsobuje, že se apsidy oběžné dráhy mění předvídatelným způsobem.

Katalogizované otevřené klastry v mlhovině Carina

Od roku 1998 je v mlhovině Carina známo osm otevřených hvězdokup:

Bochum 10 (Bo 10)
Bochum 11 (Bo 11)
Collinder 228 (Cr 228)
Collinder 232 (Cr 232)
Collinder 234 (Cr 234)
Trumpler 14 (Tr 14, Cr 230)
Trumpler 15 (Tr 15, Cr 231)
Trumpler 16 (Tr 16, Cr 233)

Komentovaná mapa

Komentovaná mapa části mlhoviny Carina ukazující umístění různých objektů v mlhovině. Tento pohled kombinuje několik pozemních a Hubbleových observatoří v zobrazení širokém 50 světelných let (15 ks).

Nebeská mapa mlhoviny.

Galerie

Přehled mlhoviny Carina. Klíčová dírka je položena na světlou oblast nad středem a Eta Carinae je jasná hvězda hned po její levici.
Mlhovina Carina v infračerveném světle
Detail centrální oblasti mlhoviny Carina
Wolf -Rayetova hvězda WR 22
Turbulentní sousedství kolem Eta Carinae, formované silným hvězdným větrem
Globe Bok v mlhovině Carina, přezdívaná kvůli svému vzhledu přezdívaná „ Prst Boží “ nebo „Boží ptáček “; viz pareidolia
Globe Bok přezdívaná „Housenka“
Oblast R44 v mlhovině Carina