Deze Carinae, de grootste en meest rusteloze ster in de Melkweg, genereert constant een enorme hoeveelheid kosmische straling en versnelt materiedeeltjes tot bijna-lichtsnelheden, volgens een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy.
“We weten al lang dat schokgolven die ontstaan na een supernova-explosie materiedeeltjes kunnen versnellen tot de snelheid van het licht, waardoor ze worden 'opgeladen' met een grote hoeveelheid energie. Het blijkt dat soortgelijke processen kunnen plaatsvinden in andere extreme omgevingen, bijvoorbeeld in de buurt van sterren als Eta Kiel,”merkt Kenji Hamaguchi van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, VS op.
Kosmische straling - elementaire deeltjes en atoomkernen van verschillende elementen, versneld tot bijna lichtsnelheden, zijn lange tijd een van de belangrijkste mysteries voor de wetenschap geweest en vormen een bron van gevaar voor de gezondheid van astronauten en astronauten.
Tot op heden is er geen consensus onder wetenschappers over hun oorsprong - sommige astronomen geloven dat deze deeltjes worden versneld in de hete overblijfselen van exploderende sterren in de Melkweg, terwijl anderen suggereren dat hun bron de kernen en gaswolken in verre melkwegstelsels zijn. Nog interessanter is dat de derde groep onderzoekers gelooft dat ze worden gegenereerd door het verval van donkere materiedeeltjes in het centrum van de Melkweg.
Hamaguchi en zijn collega's hebben een andere bron van kosmische straling ontdekt door de grootste en potentieel gevaarlijkste ster in de Melkweg, de superreus Eta in het sterrenbeeld Carina, te observeren met behulp van de NuSTAR röntgentelescoop.
Dit werd voor het eerst gemarkeerd op een hemelkaart door de Engelse astronoom Edmund Halley in 1677, en sindsdien trekt het voortdurend de aandacht van astronomen door het feit dat de helderheid periodiek toenam en afnam. In 1843 werd het bijvoorbeeld zo helder dat het Sirius, de helderste ster in de buurt van de zon, verduisterde, ondanks het tienvoudige verschil in afstand tussen hen en de aarde.
Waarnemingen van deze ster in de huidige eeuw en in de 20e eeuw hebben aangetoond dat het een extreem exotisch dubbelstelsel is, bestaande uit de grootste ster in de Melkweg met een massa van 170-250 zonnen en zijn "kleine" metgezel, waarvan de massa slechts 30-80 keer hoger is dan bij ons uitblinker.
De druk van het licht in de ingewanden van een grotere ster is zo groot dat uitbarstingen van activiteit in Eta Carina letterlijk de buitenste omhulsels van de ster "afscheuren" en ze in de open ruimte werpen. Wetenschappers schatten momenteel dat de grotere "helft" van het systeem al ongeveer 30 zonsmassa's heeft verloren tijdens dergelijke fakkels, waarvan de sporen de prachtige Homunculus-nevel rond Eta Carinae vormden.
Promotie video:
Wetenschappers, zegt Hamaguchi, zijn al lang geïnteresseerd in wat er gebeurt op het moment dat de "nieuwe" uitwerping van Eta Carina of zijn satelliet botst met de overblijfselen van eerdere emissies. In de regel leiden dergelijke "kosmische ongelukken" tot een scherpe opwarming en versnelling van materiedeeltjes, maar hun nauwkeurige beoordeling was onmogelijk vóór de lancering van NuSTAR vanwege het gebrek aan telescopen die in staat waren om met ultrahoge energieën te werken.
De waarnemingen die Hamaguchi en zijn collega's in 2014-2016 uitvoerden, toonden onverwacht aan dat de gasmantel van Eta Kiel een enorme hoeveelheid harde röntgenstraling produceert, waarvan de sterkte niet op deze manier kon worden verklaard - het was een aantal ordes van grootte hoger dan de theorie voorspelt.
Nadat ze zo'n onverwacht resultaat hadden gekregen, vergeleken de wetenschappers de gegevens van NuSTAR met de foto's van Eta Carina in het gamma-bereik die werden verkregen met de XMM-Newton- en Fermi-telescopen. Deze vergelijking toonde aan dat harde röntgenbundels niet werden gegenereerd door hun gasomhulsels, maar door "zwermen" van elektronen, die werden versneld tot bijna-lichtsnelheden op de grens tussen de botsende rookwolken.
Sommige van deze elektronen, zoals wetenschappers suggereren, "ontsnappen" uit deze wolken naar het interstellaire medium en bereiken de aarde en andere werelden van de Melkweg. Met andere woorden, grote sterren kunnen ook fungeren als een bron van galactische kosmische straling, concluderen Hamaguchi en zijn collega's.
