Крупнейшая звезда галактики оказалась источником космических лучей

Самая большая звезда Млечного Пути производит большое количество лучей, «заряжая» частицы до скорости света. Кенджи Хамагути из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда в Гринбелте (США) вместе с коллегами наблюдал за крупнейшей и потенциально самой опасной звездой Млечного Пути – сверхгигантом Эта в созвездии Киля (расстояние - 7500 св. лет). В радиусе 10 тысяч световых лет от Солнца двойная система Эты Киля — самая яркая и массивная. Ее центральная звезда весит как 90 Солнц, вторая — как 30; обе интенсивно теряют вещество в мощных потоках звездного ветра. Там, где потоки вещества сталкиваются, частицы излучают в рентгеновском и гамма-диапазоне. Несколько лет назад обсерватория Ферми зарегистрировала периодические вспышки более мощного, чем обычно.Эта двойная звезда давно интересовала астрономов: давление света внутри недр более крупной звезды так велико, что вспышки активности фактически «срывают» внешние покровы светила и выбрасывают их в космос. Ученых интересовало, что происходит, когда новый выброс сталкивается с остатками предыдущих.

Использование рентгеновского телескопа NuSTAR позволило установить, что Эта Киля вырабатывает огромное количество жесткого рентгеновского излучения. И оно порождалось не газовыми оболочками звезды, а «роями» электронов, ускорявшихся на границе между сталкивающимися клубами раскаленного газа до околосветовых скоростей. Часть этих частиц могут достигать Земли.

По словам Хамагути, это значит, что крупные звезды могут тоже выступать источником галактических космических лучей.

«Мы достаточно давно знаем, что ударные волны, возникающие после взрыва сверхновой, могут разгонять частицы материи до скорости света, «заряжая» их большим количеством энергии. Оказывается, что похожие процессы могут проходить в других экстремальных средах, к примеру, в окрестностях звезд, подобных Эте Киля», – сказал он.

Эта Киля

Эта Киля (η Car, η Carinae, Форамен, до XVIII века называлась Эта Корабля Арго) — двойная звезда-гипергигант в созвездии Киля с совокупной светимостью компонент более чем в 5 миллионов раз превосходящей солнечную светимость. Находится на расстоянии в 7500 световых лет (2300 парсек). Впервые упоминается как звезда 4-й звёздной величины, но в период с 1837 по 1856 годы в ходе события, известного как «Великая вспышка», значительно увеличила свою яркость. Эта Киля достигла блеска −0,8m и на период с 11 по 14 марта 1843 года стала второй по яркости звездой (после Сириуса) на земном небе, после чего постепенно начала уменьшать светимость, и к 1870-м годам перестала быть видимой невооружённым глазом. Звезда, начиная с 1940 года, снова постепенно увеличивает яркость. К 2014 году она достигла звёздной величины 4,5m. Эта Киля является незаходящей звездой к югу от 30° южной широты, никогда не видна выше 30° северной широты.

Две звезды в системе Эта Киля движутся вокруг общего центра тяжести по вытянутым эллиптическим орбитам (эксцентриситет 0,9) с периодом в 5,54 земного года. Основной компонент системы — гипергигант, яркая голубая переменная (ЯГП), изначально обладавшая массой в 150—250 солнечных, из которых утрачено уже около 30 солнечных масс. Это одна из самых больших и неустойчивых известных звёзд, её масса близка к теоретическому верхнему пределу. Как ожидается, в астрономически близком будущем (несколько десятков тысячелетий) она станет сверхновой. Эта Киля А — единственная известная звезда, производящая ультрафиолетовое лазерное излучение. Вторая звезда, η Car B, тоже характеризуется очень высокой поверхностной температурой и светимостью, вероятно спектрального класса O, массой около 30—80 M☉.

Свет от компонент системы Эта Киля сильно поглощается небольшой биполярной туманностью Гомункул с размерами 12×18 угловых секунд, которая состоит из вещества центральной звезды, выброшенного в ходе «Великой вспышки». Масса пыли в Гомункуле оценивается в 0,04 M☉. Эта Киля А теряет массу настолько быстро, что её фотосфера гравитационно не связана со звездой и «сдувается» излучением в окружающее пространство.

Звезда входит в рассеянное звёздное скопление Trumpler 16 в гораздо более крупной туманности Киля. Безотносительно к звезде или туманности существует слабый метеорный поток Эта-Кариниды (англ.)русск. с радиантом, очень близким к звезде на небе.

Звезда имеет современное название Форамен (от лат. foramen «отверстие»), связанное с близкой к звезде туманностью Замочная скважина (NGC 3372).