De Carinanevel verkennen
ESO/IDA/Engels 1,5 m/R.Gendler, J-E. Ovaldsen, C. Thöne en C. Feron. / Wikimedia Commons / CC BY
Wanneer astronomen alle stadia van stergeboorte en sterdood in het Melkwegstelsel willen bekijken, richten ze hun blik vaak op de machtige Carinanevel, in het hart van het sterrenbeeld Carina. Het wordt vaak de Sleutelgatnevel genoemd vanwege zijn sleutelgatvormige centrale gebied. Volgens alle normen is deze emissienevel (zo genoemd omdat hij licht uitstraalt) een van de grootste die vanaf de aarde kan worden waargenomen, waardoor deOrionnevelin het sterrenbeeld Orion. Dit uitgestrekte gebied van moleculair gas is niet goed bekend bij waarnemers op het noordelijk halfrond, omdat het een object aan de zuidelijke hemel is. Het ligt tegen de achtergrond van onze melkweg en lijkt bijna op te gaan in die lichtband die zich langs de hemel uitstrekt.
Sinds zijn ontdekking heeft deze gigantische wolk van gas en stof astronomen gefascineerd. Het biedt hen een one-stop-locatie om de processen te bestuderen die sterren in onze melkweg vormen, vormen en uiteindelijk vernietigen.
Aanschouw de uitgestrekte Carinanevel
Originele foto door Dylan O'Donnell, deography.com; afgeleid werk van Tobias Frei / Wikimedia Commons / CC BY 1.0' id='mntl-sc-block-image_2-0-1' /> Originele foto door Dylan O'Donnell, deography.com; afgeleid werk van Tobias Frei / Wikimedia Commons / CC BY 1.0
De Carina-nevel maakt deel uit van de Carina-Boogschutter-arm van de Melkweg. onze melkweg heeft de vorm van een spiraal, met een reeks spiraalarmen die een boog vormen rond een centrale kern. Elke set wapens heeft een specifieke naam.
De afstand tot de Carinanevel ligt tussen de 6.000 en 10.000 lichtjaar van ons vandaan. Het is zeer uitgestrekt, strekt zich uit over zo'n 230 lichtjaar ruimte, en het is een behoorlijk drukke plaats. Binnen zijn grenzen zijn donkere wolken waar pasgeboren sterren zich vormen, clusters van hete jonge sterren, oude stervende sterren en de overblijfselen van stellaire kolossen die al als supernova zijn opgeblazen. Het bekendste object is de lichtgevende blauwe veranderlijke ster Eta Carinae.
De Carinanevel werd in 1752 ontdekt door de astronoom Nicolas Louis de Lacaille. Hij observeerde hem voor het eerst vanuit Zuid-Afrika. Sindsdien is de uitgestrekte nevel intensief bestudeerd door telescopen op de grond en in de ruimte. De regio's van stergeboorte en sterdood zijn verleidelijke doelen voor de Hubble Ruimtetelescoop , de Spitzer Space Telescope, het Chandra X-ray Observatory en vele anderen.
Stergeboorte in de Carinanevel
NASA, ESA en M. Livio, het Hubble Heritage Team en het Hubble 20th Anniversary Team (STScI) / Wikimedia Commons / Public Domain' id='mntl-sc-block-image_2-0-6' /> NASA, ESA en M. Livio, het Hubble Heritage Team en het Hubble 20th Anniversary Team (STScI) / Wikimedia Commons / Public Domain
Het proces van stergeboorte in de Carinanevel volgt hetzelfde pad als in andere wolken van gas en stof in het heelal. Het hoofdbestanddeel van de nevel - waterstofgas - vormt het grootste deel van de koude moleculaire wolken in de regio. Waterstof is de belangrijkste bouwsteen van sterren en ontstond zo'n 13,7 miljard jaar geleden tijdens de oerknal. Door de nevel heen lopen wolken van stof en andere gassen, zoals zuurstof en zwavel.
De nevel is bezaaid met koude donkere wolken van gas en stof die Bok-bolletjes worden genoemd. Ze zijn genoemd naar Dr. Bart Bok, de astronoom die voor het eerst ontdekte wat ze waren. Dit is waar de eerste roerselen van stergeboorte plaatsvinden, aan het zicht onttrokken. Deze afbeelding toont drie van deze eilanden van gas en stof in het hart van de Carinanevel. Het proces van stergeboorte begint binnen deze wolken als zwaartekracht trekt materiaal naar het midden. Naarmate meer gas en stof samenklonteren, stijgt de temperatuur en wordt een jong stellair object (YSO) geboren. Na tienduizenden jaren is de protoster in het centrum heet genoeg om waterstof in zijn kern te smelten en begint hij te schijnen. De straling van de pasgeboren ster vreet de geboortewolk weg en vernietigt deze uiteindelijk volledig. Ultraviolet licht van nabije sterren beeldhouwt ook de kinderdagverblijven voor stergeboorte. Het proces wordt fotodissociatie genoemd en is een bijproduct van stergeboorte.
Afhankelijk van hoeveel massa er in de wolk is, kunnen de sterren die erin worden geboren rond de massa van de zon zijn - of veel, veel groter. De Carinanevel heeft veel zeer massieve sterren, die zeer heet en helder branden en een korte levensduur hebben van enkele miljoenen jaren. Sterren zoals de zon, die meer een gele dwerg is, kunnen miljarden jaren oud worden. De Carinanevel heeft een mix van sterren , allemaal in batches geboren en verspreid door de ruimte.
Mystieke Berg in de Carinanevel
Mystic Mountain / NASA/ESA/STScI / Publiek domein' id='mntl-sc-block-image_2-0-11' /> Mystic Mountain / NASA/ESA/STScI / Publiek domein
Terwijl sterren de geboortewolken van gas en stof vormen, creëren ze verbazingwekkend mooie vormen. In de Carinanevel zijn er verschillende gebieden die zijn weggesneden door de inwerking van straling van nabije sterren.
Een daarvan is Mystic Mountain, een pilaar van stervormend materiaal die zich over drie lichtjaar in de ruimte uitstrekt. Verschillende 'pieken' in de berg bevatten nieuw gevormde sterren die zich een weg naar buiten eten, terwijl nabije sterren de buitenkant vormgeven. Helemaal op de toppen van sommige toppen stromen materiaalstralen weg van de babysterren die erin verborgen zijn. Over een paar duizend jaar zal dit gebied de thuisbasis zijn van een kleine open cluster van hete jonge sterren binnen de grotere grenzen van de Carinanevel. Er zijn veelsterrenhopen(associaties van sterren) in de nevel, wat astronomen inzicht geeft in de manieren waarop sterren samen in de melkweg worden gevormd.
Carina's sterrenclusters
NASA & ESA, Jesus Maize Appellant (Centrum voor Astrobiologie, CSIC-INTA, Spanje) / Wikimedia Commons / Public Domain' id='mntl-sc-block-image_2-0-15' /> NASA & ESA, Jesus Maize Appellant (Centrum voor Astrobiologie, CSIC-INTA, Spanje) / Wikimedia Commons / Public Domain
De massieve sterrenhoop Trumpler 14 is een van de grootste sterrenhopen in de Carinanevel. Het bevat enkele van de meest massieve en heetste sterren in de Melkweg. Trumpler 14 is een open sterrenhoop die een enorm aantal lichtgevende hete jonge sterren verpakt in een gebied van ongeveer zes lichtjaar in doorsnede. Het maakt deel uit van een grotere groep hete jonge sterren, de Carina OB1-sterrenassociatie. Een OB-associatie is een verzameling van ergens tussen de 10 en 100 hete, jonge, massieve sterren die na hun geboorte nog steeds bij elkaar zijn geclusterd.
De Carina OB1-vereniging bevat zeven clusters van sterren, allemaal rond dezelfde tijd geboren. Het heeft ook een enorme en zeer hete ster genaamd HD 93129Aa. Astronomen schatten dat het 2,5 miljoen keer helderder is dan de zon en het is een van de jongste van de massieve hete sterren in de cluster. Trumpler 14 zelf is slechts ongeveer een half miljoen jaar oud. Daarentegen is de Pleiaden-sterrenhoop in Stier ongeveer 115 miljoen jaar oud. De jonge sterren in de Trumpler 14-cluster sturen razend sterke winden door de nevel, wat ook helpt bij het vormen van de wolken van gas en stof.
Terwijl de sterren van Trumpler 14 jaar oud worden, verbruiken ze hun nucleaire brandstof in een wonderbaarlijk tempo. Wanneer hun waterstof opraakt, beginnen ze helium in hun kernen te consumeren. Uiteindelijk zullen ze zonder brandstof komen te zitten en op zichzelf instorten. Uiteindelijk zullen deze enorme stellaire monsters exploderen in enorme catastrofale uitbarstingen genaamd ' supernova-explosies .' De schokgolven van die explosies zullen hun elementen de ruimte in sturen. Dat materiaal zal toekomstige generaties van sterren die in de Carinanevel zullen worden gevormd, verrijken.
Interessant is dat, hoewel er al veel sterren zijn gevormd in de Trumpler 14 open cluster, er nog steeds een paar gas- en stofwolken zijn. Een daarvan is de zwarte bol links in het midden. Het zou heel goed kunnen dat er nog een paar sterren bijkomen die uiteindelijk hun crèche zullen wegvreten en over een paar honderdduizend jaar zullen schitteren.
Sterdood in de Carinanevel
NASA/JPL-Caltech/N. Smith (Univ. of Colorado in Boulder) / Wikimedia Commons / Public Domain' id='mntl-sc-block-image_2-0-21' /> NASA/JPL-Caltech/N. Smith (Univ. of Colorado in Boulder) / Wikimedia Commons / Public Domain
Niet ver van Trumpler 14 is de massieve sterrenhoop genaamd Trumpler 16 - ook onderdeel van de Carina OB1-associatie. Net als zijn tegenhanger hiernaast zit deze open sterrenhoop boordevol sterren die snel leven en jong zullen sterven. Een van die sterren is de lichtgevende blauwe variabele genaamd Eta Carinae.
Deze massieve ster (een van a binair paar ) heeft omwentelingen doorgemaakt als opmaat naar zijn dood in een enorme supernova-explosie, een hypernova genaamd, ergens in de komende 100.000 jaar. In de jaren 1840 werd hij helderder en werd hij de op één na helderste ster aan de hemel. Daarna werd het bijna honderd jaar lang gedimd voordat het in de jaren veertig langzaam begon op te helderen. Zelfs nu is het een krachtige ster. Het straalt vijf miljoen keer meer energie uit dan de zon, zelfs als het zich voorbereidt op zijn uiteindelijke vernietiging.
De tweede ster van het paar is ook erg massief - ongeveer 30 keer de massa van de zon - maar wordt verborgen door een wolk van gas en stof die door zijn primaire ster wordt uitgestoten. Die wolk wordt 'de Homunculus' genoemd omdat hij een bijna mensachtige vorm lijkt te hebben. Zijn onregelmatige uiterlijk is een mysterie; niemand weet precies waarom de explosieve wolk rond Eta Carinae en zijn metgezel twee lobben heeft en in het midden is ingesnoerd.
Wanneer Eta Carinae zijn stapel opblaast, wordt het het helderste object aan de hemel. Gedurende vele weken zal het langzaam vervagen. Restanten van de oorspronkelijke ster (of beide sterren, als beide exploderen) zullen in schokgolven door de nevel . Uiteindelijk zal dat materiaal in de verre toekomst de bouwstenen worden van nieuwe generaties sterren.
Hoe de Carinanevel te observeren
ThoughtCo / Carolyn Collins Petersen' id='mntl-sc-block-image_2-0-27' /> ThoughtCo / Carolyn Collins Petersen
Hemelkijkers die zich naar de zuidelijke uithoeken van het noordelijk halfrond en over het hele zuidelijk halfrond wagen, kunnen de nevel gemakkelijk in het hart van het sterrenbeeld vinden. Het is vlakbij het sterrenbeeld Crux, ook wel bekend als het Zuiderkruis. De Carinanevel is een goed object met het blote oog en wordt nog beter met een blik door een verrekijker of een kleine telescoop. Waarnemers met flinke telescopen kunnen veel tijd besteden aan het verkennen van de Trumpler-clusters, de Homunculus, Eta Carinae en het Keyhole-gebied in het hart van de nevel. De nevel is het best te zien tijdens de zuidelijk halfrond zomer- en vroege herfstmaanden (winter en vroege lente op het noordelijk halfrond).
De levenscyclus van sterren verkennen
Voor zowel amateur- als professionele waarnemers biedt de Carinanevel een kans om regio's te zien die lijken op die waar onze eigen zon en planeten miljarden jaren geleden zijn ontstaan. Het bestuderen van de stergeboortegebieden in deze nevel geeft astronomen meer inzicht in het proces van stergeboorte en de manieren waarop sterren samenklonteren nadat ze zijn geboren.
In de verre toekomst zullen waarnemers ook toekijken hoe een ster in het hart van de nevel explodeert en sterft, waarmee de cyclus van het sterrenleven wordt voltooid.