Домой » Наука » Астрономия » Эта Киля – галактическая «бомба» замедленного действия

Эта Киля – галактическая «бомба» замедленного действия

Опубликовано: 29.04.2018

Просмотров: 190

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (4 голосов, средний балл: 5,00 из5)
Загрузка...
 
 

Эта Киля – галактическая "бомба" замедленного действия

Сегодня мы расскажем вам о настоящей бомбе замедленного действия в нашем Млечном Пути, которая в результате своей возможной в относительно близком будущем детонации и при определенных условиях ее ориентации в пространстве может уничтожить все живое не только в окружающем ее космосе, но и существенно навредить нашей Земле, запросто лишив ее озонового слоя и уничтожив при этом добрую половину животных видов различных уровней, бактерий и вирусов. Речь в нашем посте пойдет о звезде, которую мы чаще всего называем Эта Киля (по-латыни – η Carinae) или чуть реже Форамен.

В свое время в каталоге звезд выдающегося английского астронома Эдмунда Галлея, который он, так сказать, досаставлял на острове Святой Елены, дополняя его объектами Южного неба, появилась тусклая и ничем не приметная в ту пору звездочка 4-й звездной величины, которая лежала в самой гуще Млечного Пути в направлении созвездия мифического Корабля Арго. Галлей в 1679 году довольно безжалостно обошелся с древним созвездием, отделив от него несколько звезд в им же самим придуманное созвездие Дуб Карла. Наблюдаемая звезда, соответственно, получила название Эта (η) Дуба Карла. Некоторое время созвездие было популярно: зеленое дерево, заслонявшее киль корабля, появилось в нескольких небесных атласах и картах того периода. Однако в XVIII веке Дуб Карла был благополучно упразднен, а потом в 1861 году французский астроном Николя Луи де Лакайль разделил и сам Корабль Арго на несколько более компактных созвездий: Киль, Корму, Паруса или Парус и Компас. Таким образом, будущая угроза всему живому на Земле получила обозначение Эта Киля и значилась на тот период у Лакайля как звезда всего лишь второй звездной величины.

Стоит отметить, что до Галлея и вообще до XVII столетия не существует каких-либо вразумительных записей о наблюдениях или открытии Эты Киля. В то же время для большей информативности отметим описание звезды примерно 4-й величины от нидерландского мореплавателя Питера Кейзера, которое он сделал в период между 1595 и 1596 годами, и которое примерно соответствует положению на небе Эты Киля. Что ж, вероятно, Питеру Кайзеру и стоит отдать лавры первооткрывателя этой звезды. Эти наблюдения были чуть позже реализованы на небесных глобусах нидерландских астрономов и картографов Питера Планциуса и Йодокуса Хондиуса, а также и в 1603 году в «Уранометрии» Иоганна Байера, который обозначил звезду, как Эта Корабля Арго.

В 1822 году английский натуралист и путешественник Джон Берчилл (John Burchill), находившийся в то время в бразильском городе Сан-Паулу в письме своему соотечественнику астроному и математику Джону Гершелю, сыну легендарного Уильяма Гершеля, который в то время работал в Южной Африке, предупреждал о том, что Эта Киля ведет себя аномально необычно, меняя блеск в 6 и более раз — от 4 до первой звездной величины. Эти наблюдения Джона Берчилла стали своего рода предшественниками грядущего грандиозного катаклизма, о котором мы расскажем чуть ниже.

Отметим также и то, что у китайских астрономов Эта Киля была включена в так называемые Южные астеризмы, выделенные только лишь в XVII столетии. Вместе с другими южными звездами из традиционных европейских созвездий Эта Киля входила в астеризм Хай Шань, что переводится как «Море и Горы». Соответственно саму звезду называли Хай Шань Ар, что означает «Вторая Звезда Моря и Гор». В то же время чуть позже появилось еще ее одно название Тинь Шо, то есть «Небесный алтарь».

В литературе Эта Киля упоминается не слишком часто, однако все же несколько научно-фантастических произведений стоит отметить, среди которых романы Ларри Нивена «Мир Птаввов», Филиппа Хосе Фармера «Лайон Стар», Луис Буджолт «Ученик воина» и в одном из печатных эпизодов вселенной Джина Родденбери «Звездный путь». Компьютерные игры и различные симуляторы в последнее время Эте Киля стали уделять намного больше внимания, поэтому название звезды можно встретить в Mass Effect 2, Elite, Elite II, System Shock 2 и многих других.

В книге Карла Сагана «Разумная жизнь во Вселенной» есть эпизод, где автор анализирует миф о божестве города Эриду Эа, который принес древним шумерам свет знаний. Внешне Эа был похож на рыбу или рептилию, каждое утро он поднимался из воды и учил людей. В то время город Эриду стоял на берегу Персидского залива, и мифический Эа, вероятно, жил в его водах. В то же время Эа ассоциировался у шумеров с яркой южной звездой, которую они называли его именем. Звезда восходила над заливом и имела переменный блеск. В 1890 году шумеролог Дженсен отождествил звезду Эа с η Киля. Он подсчитал, что примерно в 3000 году до нашей эры Эта Киля, действительно, должна была восходить над Персидским заливом (сейчас из-за прецессии это не так). Исследователь предположил, что шумеры могли застать ее во время одного из предыдущих так называемых Великих Извержений, о которых пойдет речь ниже. В этот период звезда могла сиять на небосводе наравне с Сириусом или даже ярче его.

Современное название Эты Киля — Форамен, что переводится на русский как «отверстие», стало употребляться еще в 18 веке после открытия эмиссионной туманности NGC 3324 или как ее называют еще Замочная Скважина в составе гигантской по занимаемой площади в Рукаве Стрельца нашей галактики эмиссионной Туманности Киля или NGC 3372.

При наблюдениях за туманностью Киля, расположенной у изгиба основного астеризма созвездия Киля в районе хорошо различимой звезды Теты, в самом ее центре как раз и будет находится звезда Эта Киля у края Замочной скважины, что и делает ее очень похожей на отверстие. Отметим, что и звезду, и саму туманность можно наблюдать только южнее примерно 30 северной широты, а это говорит о том, что в умеренных и приполярных широтах Северного полушария их наблюдателю не увидеть абсолютно никак.

Расстояние от Земли до Эты Киля долгое время было предметом споров астрономов, однако современные методы и средства наблюдений и вычислений дистанций к удаленным объектам помогли получить показатель в 7 с половиной тысяч световых лет с незначительными по астрономическим меркам погрешностями, что не может несколько обнадеживать на случай глобального катаклизма со звездой.

Добавим еще и то, что Эта Киля расположена внутри рассеянного звездного скопления Трюмплер 16. Все остальные звезды скопления находятся ниже порога наблюдаемости невооруженным глазом, даже несмотря на то, что среди них находится WR 25 — самая мощная из известных звезд в нашей галактике. Скопление Трюмплер 16 и его сосед Трюмплер 14 — это два наиболее значимых и заметных звездных скопления в звездной ассоциации OB1 Киля, довольно крупной группы, состоящей из ярких и молодых звезд, которые объединены общим движением сквозь пространство и рядом других определяющих характеристик.

Сейчас доподлинно известно, что Эта Киля – это бинарная звезда, состоящая из двух компонент. До недавнего времени ее считали самой массивной из одиночных звезд, однако в 1996 году двоичность системы была теоретически была предположена бразильским астрономом Аугусто Даминиэли. Подтверждение данной гипотезы состоялось в 2005 году. Двойная природа Эты Киля была установлена предельно ясно, даже несмотря на невозможность видеть компоненты визуально напрямую или разрешить их спектрографически из-за рассеивания излучения и возбуждений в окружающей туманности. Периодические изменения в фотометрии и спектре, а также компьютерное моделирование сталкивающихся звездных ветров и затмения некоторых деталей в спектре системы позволили установить примерные орбиты членов системы.

Текущий период орбиты компаньона определен точно и составляет чуть более пяти с половиной лет, несмотря на перемены, связанные с потерей вещества и аккрецией. Орбитальное расстояние известно на данный момент лишь примерно, с большой полуосью орбиты около 15-16 астрономических единиц. Орбита обладает высоким эксцентриситетом, составляющим около 0,9, а это означает, что расстояние между компонентами колеблется от 1,6 астрономической единицы, что соответствует расстоянию между Марсом и Солнцем, до 30 и более астрономических единиц, как расстояние от нашего центрального светила до Нептуна.

Прочитав письмо от Джона Берчилла (John Burchill), о котором говорилось выше, сэр Джон Гершель начал более подробно наблюдать за Этой Киля. Особенно пристально он наблюдал за звездой в период с 1834 по 1838 годы из обсерватории на Мысе Доброй Надежды. На протяжении трех лет блеск светила колебался в незначительном пределе, что не предвещало ничего экстраординарного.

Вечером 16 декабря 1837 года Джон Гершель, взглянув на Эту Киля в который уже раз, был поражен тем, что звезда очень резко по своей яркости превзошла Ригель. Как оказалось, это событие положило начало 18-летнему периоду в эволюции Эты Киля, известному как «Великая Вспышка» или «Великое Извержение».

За каких-то две недели блеск звезды возрос еще на одну звездную величину, и Эта Киля сравнялась или даже превзошла ярчайшие светила ночного неба, такие как Альфа Центавра, Вега, Арктур или Капелла. Несколько месяцев спустя она вновь ослабла до полутора звездных величин, но только с тем, чтобы в период с 1843 по 1844 годы достичь своего максимального блеска. С 11 по 14 марта 1843 года η Киля по видимой яркости превзошла даже Канопус и уступала по этому показателю только лишь Сириусу. На протяжении большей части 1844 года звезда по яркости находилась посередине между Альфой и Бетой Центавра. С 1845 по 1856 год яркость звезды падала примерно на одну десятую звездной величины в год, но с быстрыми и большими колебаниями. Это говорило о том, что Великое Извержение подошло к концу. С 1857 года яркость уменьшалась быстрыми темпами, пока в 1886 году Эта Киля не перестала быть видимой невооруженным глазом.

Затем в период с 1887 по 1895 годы произошла еще одна вспышка, однако гораздо меньших масштабов (она получила название Малого Извержения — во время вспышки звезда балансировала на границе видимости), после чего Эта Киля вернулась в прежнее свое состояние. Было подсчитано, что во время второго извержения звезда должна была сиять намного ярче реальности, однако подобное явление объяснили поглощением света облаком газа и пыли, которое образовалось после первого извержения.

В 1900 году астрономы обнаружили, что эта Киля погружена в компактную расширяющуюся биполярную туманность. В 1950 году по настоянию аргентинского астронома Энрике Гавиолы ее назвали туманностю Гомункул из-за внешнего сходства с фигуркой маленького человечка.

Полярный диаметр туманности Гомункул близок к семи десятым светового года при скорости расширения на полюсах в 650 километров в секунду. При расчетах оказалось, что главная компонента системы Эта Киля во время извержения сбрасывала по 2-4 солнечные массы при каждой новой вспышке, хотя в ряде источников приводится и показатель до 10 масс Солнца.

Совсем недавно были получены свидетельства о существовании крошечной биполярной туманности, спрятанной внутри Гомункула и названной «Маленьким Гомункулом», которая могла появиться в результате Малой вспышки. Были обнаружены следы и других более ранних извержений, в том числе и в период расцвета шумерского города Эриду, о которых писал Карл Саган.

А между тем, начиная с 1940 года, блеск Эты Киля начал снова расти — на этот раз очень медленно и плавно, — подтверждая тем самым статус Эты Киля как одной из самых непредсказуемых и нестабильных звезд. На сегодняшний день ее можно увидеть на небе Южного полушария и экватора как слабую звездочку примерно 4-5 звездной величины.

Теперь немного об астрофизике системы Эта Киля, которая состоит из двух компонент, об орбитах которых мы рассказывали Вам в первой части ролика.

Главной компонентой системы является голубой гипергигант Эта Киля А, который относят к ярким голубым переменным типа S Золотой Рыбы из-за отличительных колебаний в спектре и яркости. Этот тип переменных охарактеризован нерегулярными переменами от высокотемпературного состояния покоя к низкотемпературным вспышкам при примерно постоянной светимости. На диаграмме Герцшпрунга-Рассела подобным звездам отведен верхний гигантский ярус в стороне от главной последовательности.

Предполагается, что Эта Киля А изначально имела массу в пределе от 150 до 250 солнечных масс, однако ряд вспышек, подобных Великому Извержению, в ходе которых звезда ощутимо теряла в массе, и потери, приходящиеся на мощный звездный ветер, уменьшили этот показатель примерно до предела от 100 до 200 масс нашего центрального светила. Радиус звезды определить точно чрезвычайно сложно из-за рассеянной и непрозрачной вследствие звездного ветра ее фотосферы и пульсаций, а поэтому этот параметр пытаются предсказать на основании существующих моделей эволюции звезд, положив его в чрезвычайно неточный предел от 60 до 800 радиусов Солнца. Средняя светимость Эты Киля А во всех диапазонах излучений оценивается примерно в 5 миллионов солнечных светимостей, однако во время, например, Великого Извержения этот показатель возможно достигал и 50 миллионов. Из-за резкой переменности звезды ее спектр изменяется в основном между классами В и О, однако на нижнем пике температуры возможен и спектральный класс А, что соответствует белым звездам. Подобное наблюдается благодаря резким перепадам в температуре в поверхностных слоях Эты Киля А, которая колеблется от 9400-9500 градусов по Кельвину на минимуме до 35 – 35 с половиной тысяч Кельвинов на максимуме.

Вторая компонента системы – Эта Киля В – это, как считают астрономы, горячая голубая звезда спектрального класса О. Однако более точно сказать об этом объекте ничего не могут из-за ее подавления мощностью излучения главной компоненты. Предполагается, что Эта Киля В может быть как сверхгигантом, так и просто гигантом, хотя не исключается и вариант с отнесением ее к классу звезд Вольфа-Райе. Масса второй компоненты, вероятно, лежит в пределах от 30 до 80 масс Солнца, а ее радиус может составлять от 14 до 25 радиусов нашего центрального светила. Точную светимость Эта Киля В также определить достаточно тяжело, однако она, вероятно, лежит в пределе до миллиона солнечных светимостей. В то же время, если вторая компонента вносила свой так сказать вклад в извержения, то в этом случае данный ее показатель мог возрастать и до 8-10 миллионов. Отметим, что температура поверхности этой звезды оценивается в 37-38 тысяч градусов по Кельвину.

А вот теперь давайте поговорим о той самой угрозе для окружающего космоса, которую таит в себе система Эты Киля и ее главная компонента в частности. На данный момент астрономы оценивают возраст системы не менее чем в 3 миллиона лет, что является по сути дела запредельным показателем для голубых переменных гипергигантов типа S Золотой Рыбы. А это значит, что взрыв сверхновой или, вероятно, гиперновой, стоит ожидать в ближайшую сотню лет, а может быть и десятилетие. Сам по себе взрыв для Земли вроде бы особой опасности и не несет, однако сопровождающий его мощный и продолжительный гамма-всплеск наверняка разрушит озоновый слой Земли, оставив, таким образом, нашу планету на произвол беспощадного ультрафиолета, который, бесспорно, убьет огромное множество микроорганизмов, бактерий и вирусов, что вызовет гибель и некоторых других более сложных животных и растительных видов. Более губительным для Земли гамма-всплеск будет в том случае, если один из полюсов взорвавшейся Эты Киля А будет ориентирован в сторону нашей планеты.

Как утешение для землян отметим, что в этот период на небосводе Южного полушария можно будет наблюдать поистине сказочное зрелище, поскольку слабая на данный момент по светимости Эта Киля превратится в настоящий полыхающий огненный шар, который в несколько раз по яркости превзойдет Сириус. К тому же практически на небе всего земного шара можно будет наблюдать сияния, подобные полярным, как результат взаимодействия излучения от взорвавшейся звезды с атмосферой нашей планеты.

В то же время не стоит и особо отчаиваться. Существует достаточно много и весьма позитивных гипотетических сценариев развития ситуации вокруг Эты Киля. Наблюдая за взрывами сначала псевдоновых, то есть взрывами, напоминающих Великое Извержение, а потом и сверхновых похожих звезд, астрономы пришли к выводу, что поражающие факторы для Земли, возможно, и не будут столь фатальными, как считают скептики. Первый и главный аргумент этому – расстояние в 7 500 световых лет и относительно плотная земная атмосфера, которая способна полностью защитить землян от различных излучений, потеряв при этом лишь незначительную часть озонового слоя. Правда, при этом вся космическая техника и пребывающие на орбите космонавты автоматически становятся смертниками без каких-либо условностей.

Существует также теория и о том, что Эта Киля А без какого-либо видимого взрыва обрушится в черную дыру в следствие катастрофического коллапса ядра. Выскажем лично наше мнение о маловероятности подобного сценария. В качестве доводов этого приведем наличие звезды компаньона и окружающей звезду туманности. Столкновение излучаемых в ходе такого обрушения частиц с веществом туманности и звезды компаньона вызовет еще большую мощность излучения, что-то наподобие цепной реакции, этот взрывной эффект как раз и пресущ гиперновым, которые намного мощнее и ярче обычных сверхновых и светят намного дольше их.

В любом случае, как памятник некогда мощнейшему гиганту после взрыва на его месте образуется черная дыра и окружающая ее туманность, которые станут для, надеюсь, выжившего в результате данного катаклизма человечества интереснейшим объектом для изучений взаимодействия релятивистского объекта и находящегося в относительной близости от него голубого гиганта.

Ранее сообщалось о том, что ученые выяснили, как образом сформировались спутники Марса Фобос и Деймос.

Теги: , , , , , , , , , , , , , , ,

Автор: Валерий Днепровский
Статей: 425

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.Необходимы поля отмечены *

*