Карина шоқжұлдызындағы екі полюстік эмиссиялық тұмандық
Homunculus Nebula
Карина шоқжұлдызындағы екіполюсті эмиссиялық тұмандық – Гомункулус. Ішінде "Кішкентай Гомункулус" пен "Сәби Гомункулус" бар. 19 ғасырда пайда болған, кеңейіп келе жатыр.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Карина шоқжұлдызындағы биполярлы эмиссиялық тұмандық. Гомункулдың ішінде Кіші Гомункул бар, ал оның ішінде жұлдыздық желдерден соққан материалдың қабығы – «Гомункул Сәбиі» деп аталады. 1944 және 1945 жылдарғы бақылаулар шамамен 5 ені мен 10 ұзындығындағы сопақтау тұмандықты көрсетті. Ол 19 ғасырдың ортасында болған жарылыстан пайда болғанға сәйкес келетін жылдамдықпен кеңейіп жатыр деп өлшенді. Сол кезде тұмандықтың пішіні солтүстік-батысқа қарай бір үлкен ісік және оңтүстік-шығысқа қарай екі кішірек сопақтаумен орталықта дөңгеленген болып көрінді, бұл Гомункул деп сипатталды. Шамамен сол уақытта жасалған басқа бақылаулар үлкен, көңілсіз жасыл тұмандылықтың ортасындағы күшті қызғылт сары аймақты сипаттады. Бір мақалада ол «қызыл қақпақ сақал» сияқты көрінеді деп айтылған.
Bipolar emission nebula in the constellation Carina
Within the Homunculus is a smaller Little Homunculus, and within that a shell of shocked material from stellar winds that has been called Baby Homunculus. Observations in 1944 and 1945 showed a somewhat elongated nebulosity around 5 wide and 10 long. It was measured to be expanding at a rate which was consistent with having originated in an explosion in the mid 19th century. At that time the shape of the nebula showed a central bulge with a single large lump to the northwest and two smaller extensions to the southeast, which was described as a Homunculus. Other observations at around the same time described a strongly orange central region in a larger fainter green nebulosity. One paper described it as looking like a "red spade beard".
Пішіні
Гомункул екі бөліктен тұрады, олар Жерден көрінетін бағытына байланысты солтүстік-батыс (NW) және оңтүстік-шығыс (SE) деп аталады. Әрқайсысының ені шамамен 7 бірлік, ал ұзындығы 5 бірлік. Сонымен қатар, кейбір толқын ұзындықтарындағы терең суреттерде әлсіз көрінетін материалдың экваторлық жиегі бар. Бөліктердің көп бөлігі қуыс, материал полюстерге қарай күшті шоғырланған. Биполярлы тұмандық бұрышталған, сондықтан NW бөлігі SE бөлігінен Жерден алшақ орналасқан. Тұмандықтың барлығы кеңейіп жатыр, сондықтан SE бөлігі көккөк түске қарай ығысады, ал NW бөлігі орталық көзден қарағанда қызыл түске қарай ығысады. Бөліктер Гомункул тұмандығының көп бөлігін, салыстырмалы түрде жұқа қабықшаларда, полюстерге қарай шоғырланған күйде қамтиды. Қабықшалар екі құрамдас бөліктен тұрады: ішкі жылы аймақ және сыртқы, көлемді салқын қабық. Қабықшалар тегіс және жұқа, бұл олардың бес жыл ішінде шығарылғанын көрсетеді, бірақ қабықшалардың ішінде қалыңрақ шаңның жолақтары байқалады. Әр бөліктің полюстік "тесігі" бар, бірақ бұл бөліктің қабығындағы нақты бос орын ма, әлде терең ойыс па белгісіз. Әр полюстік тесіктің айналасында "қазан" орналасқан. Қазандар бөліктер осіне ортасталған жартылай шеңберлер түрінде көрінеді, бірақ толық шеңберлерді құрай алады. Бөліктерде басқа да кішігірім, симметриялық ойыстар мен іспеттер бар, олар әр бөлікте бірдей белгілерге ие. Бұларға 10° ендікте орналасқан жалпақ іспеттер (суреттемеде "Іспеттер" деп белгіленген), әр бөлікте біреуі, сондай-ақ экваторлық жиектің жанындағы басқа кіші іспеттер кіреді. Тұмандықтың массасын тікелей анықтау мүмкін емес. Дегенмен, шаңның мөлшерін өте дәл өлшеуге болады және газ бен шаң арақатынасының бағалауларын пайдаланып, жалпы массаны есептеуге болады. Жалпы шаң массасы есептелді, бұл Гомункулдың ішінде газдың дейін болуына алып келеді. Шамамен сондай мөлшерде материал сыртқы шығарылымдарда анықталды, ол бұрын пайда болған, бірақ соңғы мың жыл ішінде қалыптасқан. Ескі есептеулер бойынша консенсус бағалаулары құрады.
The Homunculus consists of two lobes, referred to as northwest (NW) and southeast (SE) based on their orientation as seen from Earth. Each is approximately 7 wide by 5 long. There is also a ragged equatorial skirt of material which can be seen faintly in deep images at certain wavelengths. The lobes are mostly hollow with the material strongly concentrated towards the poles. The bipolar nebula is angled so that the NW lobe is further away from Earth than the SE lobe is. The whole nebula is expanding so that the SE lobe is blue shifted and the NW lobe is red shifted, relative to the central source. The lobes contain the majority of the material in the Homunculus Nebula, in relatively thin shells concentrated towards the poles. The shells consist of two components, an inner warm region and a more massive outer cool skin. The shells are smooth and thin suggesting they were ejected in as little as five years, but there are streaks of thicker dust detectable within the shells.]] Each lobe has polar "hole" although it is not known whether it is an actual gap in the shell of the lobe or just a deep indentation. Surrounding each polar hole is a "trench". The trenches are visible as approximate semicircles centred on the axis of the lobes but may form complete circles. There are other smaller irregular indentations and protrusions to the lobes, which are symmetrical with the same features appearing on each lobe. These include flattened protrusions at about 10° latitude, one on each lobe (labeled "Protrusions" in the illustrated model), with other smaller protrusions near the equatorial skirt. The mass of the nebula cannot be determined directly. However, the amount of dust can be measured fairly accurately and estimates of the gas to dust ratio used to calculate the total mass. The total dust mass is calculated at , leading to estimates that up to of gas are contained in the Homunculus itself. Nearly as much material is detected within outer ejecta, which formed earlier, but within the last thousand years. Older calculations had produced consensus estimates of
Астық тұқымдас бөліктер
Ертедегі түйіршік интерферометриясы Хомункулдың орталық аймағында бастапқыда А1, А2, А3 және А4 деп белгіленген төрт нүктелік көздер бар екенін көрсетті. Кейіннен бұл төрт түйіршік нысаны А, В, С және D деп аталды. Жоғары ажыратымдылықтағы зерттеулер көрсеткендей, ең жарқын көз А ғана нағыз жұлдыз екен, ал қалған үшеуі – шағын тұмандық жиырылымдары. Үш Вейгельттің бұлттары негізінен Эта Карина жұлдыздарынан тікелей шағылысқан жарықта көрінеді. Бұл бұлттар жұлдыздық жүйенің экваторлық жазықтығына жақын орналасқан деп саналады, бірақ олардың пайда болуы әлі анық емес. Олардың жылдамдығы өлшенді, бірақ қателік шегінде олар 1890 жылғы жарылыс немесе 1941 жылғы оқиға кезінде пайда болған болуы мүмкін. Құрлымды күшті жұлдыздық желдердің әсерінен олардың баяу қозғалысының үдеуі одан әрі қиындатады.
Early speckle interferometry showed that the central region of the Homunculus contains four point like sources, originally designated A1, A2, A3, and A4. The four speckle objects were later referred to as A, B, C, and D. Higher resolution studies showed that only the brightest source A was truly stellar, and the other three were small nebular condensations. The three Weigelt Blobs are visible primarily in light directly reflected from the Eta Carinae stars. The blobs are believed to lie near the equatorial plane of the stellar system, but their origin is unclear. Their speed has been measured, but within uncertainties they could have been emitted in the 1890 outburst or a 1941 event. The situation is complicated further by the likely acceleration of their slow movement due to the intense stellar winds.
Спектр
Хомункулдың спектрі күрделі, электромагниттік спектрдің толқын ұзындықтарындағы шағылысқан, жылулық және сәуле шығару компоненттерінен тұрады. Басым ерекшелігі – ішкі жұлдыздардың қыздырған шаңынан туындаған қара дене сәулеленуі. Мұның үстіне, жұлдыздардың өзінен шыққан жарық, негізінен тұмандықтың тығыз бөліктерінен шағылысып, эмиссияда күшті визуалды және Көккөк сәулелік сызықтарды көрсетеді. Сонымен қатар, иондалған газдың баяу жылдамдықпен қозғалатын материалмен соқтығысуынан немесе жұлдыздардың жоғары энергиялы электромагниттік сәулеленуімен қозуынан пайда болатын эмиссиялық сызықтар да бар. Ионданудың сәулеленуі планеталық тұмандыққа ұқсас, бірақ орталық жұлдыздардың төмен температурасының салдарынан иондану деңгейі төмендеу. Ең күшті сызықтар – [Fe ii] және [N ii], жұлдыздардың жұлдыздық желдеріне ұқсас, бірақ профильдері тар.
The spectrum of the Homunculus is complex, consisting of reflected, thermal, and emission components at wavelengths across the electromagnetic spectrum. The dominant feature is blackbody radiation from dust heated by the stars within. Overlaid on this is some light from the stars themselves reflected mostly from dense features within the nebulosity, showing strong visual and UV spectral lines in emission. There are also emission lines from ionised gas where it collides with slower moving material or is excited by high energy electromagnetic radiation from the stars. The ionisation emission is similar to a planetary nebula but at lower levels of ionisation due to the lower temperatures of the central stars. The strongest lines are [Fe ii] and [N ii], similar to those from the stellar winds of the stars themselves, but with narrower profiles.
Қашықтық
Гомункул мен Эта Карина Тромплер 16 және Карина тұмандығы сияқты шамамен бірдей қашықтықта орналасқан деп есептеледі, бірақ бұл нысандардың қашықтығы аса дәл белгісіз. Оның орнына, Гомункул тұмандығының өзінің кеңеюін өлшеу арқылы қашықтығын есептеуге болады. Гомункул жамбасының жұқа қабығындағы нақты орналасқан жерлердің жылдамдығын, егер жамбастар симметриялы болса, сол нүктедегі спектрлік сызықтардың Доплер эффектісін пайдалана отырып өлшеуге болады. Спектрде екі түрлі Доплер эффектісі байқалады: бірі тікелей шығарылатын сызықтар үшін, екіншісі Эта Карина А-дан шағылысқан сызықтар үшін. Тікелей сызықтың Доплер эффектісі қабықтың көру сызығына проекцияланған кеңею жылдамдығын көрсетеді. Эта Каринаның Ұлы Жарылысынан пайда болды және кеңею жылдамдығы тұрақты деп есептесек, бұл қабықтың орталық жұлдыздан көзге көрінетін сызық бойымен проекцияланған сызықтық қашықтығын береді. Шағылысқан сызықтың Доплер эффектісінің жылдамдығы мен тікелей сызықтың жылдамдығы арасындағы айырмашылық, Ұлы Жарылыстан бері кеңею жылдамдығы тұрақты болжамымен, қабықтың орталық жұлдыздан қашықтығын анықтайды. Гомункул спектрін орталық жұлдыздан белгілі бір бұрыштық қашықтықта бақылау, сол нүктенің орталық жұлдыздан нақты сызықтық қашықтығын көрсетеді, бұл қашықтықты анықтайды. Осы әдіспен алынған мәндер шамамен 2,3-ке жуық, қателік маржасы 100-ге жуық. Сол есептеулер Гомункул осінің көру сызығына қатысты бұрылуын да анықтайды. Бұл 41° немесе аспан жазықтығына қатысты 49° болып шығады, яғни ол "бетке қарай" қарағаннан гөрі "жаққа қарай" қарағанға жақын.
The Homunculus and Eta Carinae are assumed to be at approximately the same distance as Trumpler 16 and the Carina Nebula, but the distances to these objects are not known with any great accuracy. Instead, the distance of the Homunculus Nebula itself can be calculated using measurements of its expansion. The velocity of particular locations within the thin shell of the Homunculus lobes can be measured using the doppler shift of the spectral lines at that point, assuming the lobes are symmetrical. There are two different doppler shifts visible in the spectrum: one for direct emission lines; and one for reflected lines from Eta Carinae A. The direct line doppler shift gives the expansion velocity of the shell project onto the line of sight. Assuming an origin in Eta Carinae's Great Eruption and a constant expansion velocity, this gives the linear distance of the shell from the central star projected along the line of sight. The difference between the reflected line doppler shift velocity and the direct line velocity gives the distance of the shell from the central star, again assuming expansion at constant velocity since the Great Eruption. Observations of the spectrum of the Homunculus at a particular angular distance from the central star has shown the actual linear distance of that point from the central star, which defines the distance. Values obtained using this method are around 2.3 with a margin of error around 100. The same calculations also return the inclination of the axis of the Homunculus relative to the line of sight. This turns out to be 41°, or 49° relative to the plane of the sky, which means it is slightly more "end on" than "side on".