ster van de week

Eta Carinae – HD 93308

Eta Carinae is een massief dubbelstersysteem op een afstand van ongeveer 7500 lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Kiel – Carina. Het systeem bestaat uit tenminste twee uitzonderlijk zware sterren en is bevindt zich in de Homunculusnevel, een bipolaire emissie- en reflectienevel die zich in de grotere Carinanevel bevindt. Het belangrijkste onderdeel van het Eta Carinae-systeem is een van de zwaarste sterren die we in de Melkweg kennen.

Eta Carinae heeft een schijnbare helderheid van magnitude -1,0 tot 7,6. In 1837 werd een helderheid van magnitude -1,0 bereikt tijdens een uitbarsting die bekend staat als de Grote Uitbarsting. Drie dagen lang was Eta Carinae de tweede helderste ster aan de hemel, na Sirius. De afgelopen jaren scheen de ster met een helderheid van magnitude 4,3 tot 4,8. Het systeem maakt deel uit van Trumpler 16, een enorme jonge open sterrenhoop die enkele van de helderste sterren van de Melkweg bevat.

Eta Carinae
Opname van Eta Carinae, de ster is omringd door materie die de ster zelf heeft uitgestoten. Credit: J. Morse (Arizona State U.), K. Davidson (U. Minnesota) et al., WFPC2, HST, NASA

Stersysteem

Het Eta Carinae-systeem bestaat uit Eta Carinae A, een lichtsterke blauwe variabele,  en Eta Carinae B, een massieve ster van spectraalklasse O waarvan wordt aangenomen dat het een reus of superreus (of mogelijk zelfs een Wolf-Rayet-ster) is. De primaire component is een van de meest massieve en lichtsterke sterren die we kennen. De begeleidende ster is ook uitzonderlijk massief. De beide componenten zijn supernovakandidaten.

Er wordt aangenomen dat Eta Carinae A een massa heeft tussen 100 en 120 zonsmassa en Eta Carinae B tussen 30 en 60 zonsmassa. De gecombineerde massa van het systeem kan vóór de Grote Uitbarsting meer dan 250 zonsmassa zijn geweest.

De twee componenten draaien om elkaar heen met een periode van 2022,7 dagen (5,539 jaar). Het systeem heeft een semi-hoofdas van 15,4 Astronomische Eenheden en een excentriciteit van 0,9. Dit komt overeen met een fysieke afstand die varieert van ongeveer 1,6 AE tot 30 AE, vergelijkbaar met de afstanden tussen de Zon en Mars en de Zon en Neptunus.

Het Eta carinae systeem
Illustratie van een mogelijk scenario voor de sterke uitbarsting die 170 jaar geleden werd gezien van het Eta Carinae systeem. Credit: HubbleSite.com

De omlooptijd van het Eta Carinae-systeem is in de loop van de tijd veranderd als gevolg van massaverlies en aangroei. Het was 5,52 jaar tussen de Grote Uitbarsting in 1837 en de uitbarsting in 1890 en was vermoedelijk tussen 4,8 en 5,4 jaar vóór de Grote Uitbarsting.

De baancyclus veroorzaakt aanzienlijke veranderingen in het spectrum van het systeem wanneer de componenten het dichtst bij elkaar zijn. Deze veranderingen worden spectroscopische gebeurtenissen genoemd. Het zijn deze gebeurtenissen die astronomen in staat hebben gesteld de baanelementen van het systeem af te leiden.

De binariteit van Eta Carinae werd in 1997 en 1998 bevestigd en is gebaseerd op spectroscopische gegevens en röntgenwaarnemingen van het systeem tijdens de periastronpassage (de dichtste bandering van de componenten tijdens hun baan).

Er is waargenomen dat de helderheid van het systeem varieert tussen magnitude -1,0 en magnitude 7,6. In 2011 scheen Eta Carinae met een helderheid van magnitude 4,8. In 2013 nam de helderheid toe tot magnitude 4,6 en in 2018 bedroeg de visuele helderheid magnitude 4,3.

Compositieafbeeldingen van Eta Carinae
Compositieafbeeldingen van Eta Carinae. Image credit: NASA / SAO / GSFC / Corcoran et al.

Eta Carinae A

De primaire component is een lichtsterke blauwe veranderlijke met een massa van ongeveer 100 zonsmassa en een straal van ongeveer 240 keer die van de Zon. De straal van de ster is moeilijk te bepalen omdat de ster omgeven is door een optisch dichte sterrenwind. De straal os ongeveer 60 keer die van de Zon op en optische diepte van 155, onder de wind, en 881 keer die van de Zon op een optische diepte van 2/3, nabij de top van de wind.

Eta Carinae A heeft een lichtsterkte van 4,6 keer die van de Zon. Ander schattingen van de helderheid van de ster liggen tussen de 2,96 miljoen en 4,1 miljoen keer die van de Zon. De hete blauw ester heeft een geschatte temperatuur tussen 9400 Kelvin en 35.200 Kelvin. Er wordt aangenomen dat hij minder dan 3 miljoen jaar oud is.

Eta Carinae had een initiële massa tussen de 150 en 250 zonsmassa en heeft al minstens 30 zonsmassa aan materiaal verloren. De ster heeft een van de hoogste massaverliescijfers die we kennen. Momenteel verliest de ster ongeveer 10 tot 3 zonsmassa per jaar. Tijdens de Grote Uitbarsting verloor de ster minstens 10 tot 20 zonsmassa. Mogelijk heeft de metgezel tijdens de gebeurtenis verschillende zonsmassa aan uitgestoten materiaal verzameld. De primaire component is de enige ster waarvan is waargenomen dat deze een ultraviolette laser produceert.

Lichtsterke Blauwe Variabelen zijn enorm instabiele superreuzen die een reeks spectroscopische en fotometrische variaties vertonen, waaronder periodieke uitbarstingen en, zeldzamer, grotere uitbarstingen. Zevertonen onregelmatige temperatuurveranderingen bij ongeveer constante lichtsterkte. De minst lichtgevende van deze sterren hebben temperaturen van ongeveer 10.000 Kelvin en een helderheid van 250.000 keer die van de Zon in hun rusttoestand. Tijdens uitbarstingen daalt hun temperatuur tot ongeveer 8000 – 8500 Kelvin. Eta Carinae was veel koeler (5000 Kelvin) tijdens de Grote Uitbarsting.

Andere voorbeelden van deze klasse zijn onder meer het klasse-prototype S Doradus in de Grote Magelhaanse Wolk in het sterrenbeeld Dorado, AG Carinae en HR Carinae in Carina – Kiel, P Cygni in Cygnus – Zwaan en V4029Sabittarii in Sagittarius – Boogschutter. De Pistool Ster en de Pioenster in Boogschutter zijn ook kandidaat-LBV’s. Eta Carinae is de meest lichtsterke LBV in de Melkweg.

Eta Carinae B

Er wordt aangenomen dat Eta Carinae B een ster van spectraalklasse O is met een massa tussen 30 en 80 zonsmassa en een straal tussen 14,3 en 23,6 keer die van de Zon. Met een oppervlaktetemperatuur van 37.200 Kelvin bedraagt de lichtsterkte minder dan een miljoen keer die van de Zon. Net als zijn metgezel heeft de ster een geschatte leeftijd van maximaal 3 miljoen jaar. Aangenomen wordt dat de ster een superreus of een reus is maar een Wolf-Rayet-ster is ook mogelijk.

Helderheid

Eta Carinae is een van de bekendste veranderlijke sterren aan de hemel. De ster was korte tijd een van de helderste sterren aan de hemel. Dat was tijdens de Grote Uitbarsting in 1837. Op andere momenten was de ster voor het blote oog onzichtbaar. De afgelopen decennia varieerde de schijnbare helderheid tussen magnitude 4,3 en 4,8.

Het was de Engelse natuuronderzoeker en ontdekkingsreiziger William John Burchell die in 1827 als eerste Eta Carinae als een veranderlijke ster identificeerde. Burchell merkte op dat de ster de eerste magnitude bereikte en ongeveer net zo helder was als Alpha Crucis – Acrux in het sterrenbeeld Zuiderkruis – Crux, de 13de helderste ster aan de sterrenhemel.

Na de uitbarsting vervaagde Eta Carinae tien jaar lang naar de tweede magnitude. De Engelse astronoom John Herschel merkte op dat de ster tot november 1837 een helderheid van magnitude 1,4 had. In 1837 bereikte de ster zijn maximale helderheid tijdens een episode die bekend staat als de Grote Uitbarsting.

Toen Eta Carinae in de 17de eeuw voor het eerst werd geregistreerd was het een ster van de vierde magnitude. Nadat de ster halverwege de 19de eeuw was verhelderd tot de eerste magnitude werd de ster weer onzichtbaar. Tussen 1900 en 1940 had de ster een helderheid van magnitude 7,6, ver beneden het zicht met het blote oog.

In de tweede helft van de 20ste eeuw werd de ster weer zichtbaar. In 1953 bedroeg de helderheid magnitude 6,5 – de grens van het menselijke zicht – en werd geleidelijk steeds helderder.

In 1996 werd een onderzoek gepubliceerd waarin een periode van 5,52 jaar werd beschreven. Later werd vastgesteld dat die periode 5,54 jaar was. Aangenomen wordt dat het diepe minimum wordt veroorzaakt door de bedekking van het röntgenstraling uitzendende gas door de dikke binnenwind van de primaire component.

In 1998 en 1999 verdubbelde de helderheid van Eta Carinae plotseling. In 2014 was de ster helderder dan magnitude 4,5.

De Grote Uitbarsting

Op 16 december 1837 werd Eta Carinae dramatisch helderder en overtrof Rigel, de 7de helderste ster aan de hemel. De plotselinge opheldering was het begin van de Grote Uitbarsting, een uitbarsting die ongeveer 18 jaar duurde. Op 2 januari 1838 was de ster in helderheid gelijk aan Alpha Centauri, de 3de helderste ster aan de hemel, maar vervaagde lichtjes gedurende een periode van ongeveer drie maanden. Op maximale helderheid had Eta Carinae een helderheid die 50 miljoen keer zo groot was als die van de Zon. Het was de helderste ster in ons sterrenstelsel en produceerde energie die vergelijkbaar was met die van een supernova.

Van 11 tot 14 maart 1843 was de ster helderder dan Canopus, de op één na helderste ster, maar daarna zwakte hij lichtjes af. Waarschijnlijk bereikte Eta Carinae een maximale helderheid van magnitude -0,8. Eind maart was de ster zwakker dan Canopus maar nog steeds helderder dan alpha Centauri maar zwakte vervolgens weer af.

De ster scheen het grootste deel van 1844 rond magnitude 0,2 en werd aan het eind van dat jaar weer helderder. In 1845 bereikte de ster een piekhelderheid van magnitude -1. Gedurende het volgende decennium, van 1845 tot 1856, zwakte de ster geleidelijk af met ongeveer 0,1 magnitude per jaar.

Lichtecho’s van de Grote Uitbarsting, gedetecteerd in andere delen van de Carinanevel, werden met de 4 meter Blanco-telescoop van het Amerikaanse National Optical Astronomy Observatory waargenomen. Analyse van de spectra gaf aan dat Eta Carinae op het moment dat het licht werd uitgezonden, verscheen als een gele superreus van spectraalklasse G2 – G5 met een oppervlaktetemperatuur van 5000 Kelvin. De temperatuur was ongeveer 2000 Kelvin lager dan verwacht op basis van een nep-supernova.

Eta Carinae
De ster Eta Carinae bevindt zich op een afstand van 8000 lichtjaar in het sterrenbeeld Carina – Kiel, de ster is een extreem zware ster. De ster bevat ongeveer 150 zonsmassa’s aan materie en is gehuld in een cocon van gas en stof dat door de interstellaire winden van de ster wordt weggeblazen. Door zijn enorme massa wordt de ster door astronomen beschouwt als een kandidaat voor een gamma-flits in de nabije toekomst. De rotatie-as van de ster is niet richting de Aarde gericht dus vermoedelijk is er geen gevaar voor de planeet als het tot een gamma-explosie mocht komen. Credit: Nathan Smith (University of California, Berkeley), and NASA (via Wikipedia)

Aangenomen wordt dat de pieken die in 1827, 1838 en 1843 werden waargenomen, samenvielen met het punt in de baan van Eta Carinae waarop de twee binaire componenten het dichtst bij elkaar waren (periastron). Massale overdracht van materie van de metgezel is een van de mogelijke verklaringen voor de uitbarstingen.

In 1857 begon Eta Carinae snel in helderheid af te nemen en werd in 1886 onzichtbaar voor het blote oog. Het afzwakken wordt toegeschreven aan de condensatie van stof in het materiaal dat tijdens de Grote Uitbarsting door de ster werd uitgestoten. Aangenomen wordt dat de intrinsieke helderheid van de ster niet verantwoordelijk is voor de afzwakking. Het uitgestoten materiaal vormt de Homunculusnevel, die het Eta Carinae-stersysteem zwaar verduistert.

Eta Carinae beleefde in 1892 een kleinere uitbarsting. De ster bereikte een maximale helderheid van magnitude 6 en verdween toen weer. In 1887 begon de ster weer helderder te worden en bereikte in maart 1892 een piek van magnitude 6,2. In maart 1895 was de helderheid weer afgenomen tot magnitude 7,5.

Een onderzoek uit 2015 suggereerde dat de gigantische uitbarsting mogelijk veroorzaakt is door een fusie ineen drievoudig stersysteem. De Nederlandse astronomen Simon Portegies Zwart en Ed van den Heuvel gebruikten computersimulaties met de Astrophysical Multipurpose Software Environment en concludeerden dat de primaire component, Eta Carinae A, in 1838 ontstond uit een samenvoeging van twee componenten. De uitbarsting in 1843 zelf werd veroorzaakt door de zwaartekrachtsinteractie van de primaire en wat nu de enorme binaire begeleider is, toen de begeleider door het omhulsel van het fusieproduct dook.

Supernova

Met een massa van 100 zonsmassa is Eta Carinae de voorloper van een kandidaat-supernova. De ster zal verder massaverlies lijden maar hoe hij tussen nu en zijn onvermijdelijke einde zal evolueren is onzeker omdat er tot nu toe geen vergelijkbare sterren zijn gevonden. De aanwezigheid van een enorme metgezel zorgt voor extra instabiliteit en maakt het lastig om het einde van Eta Carinae te voorspellen.

Ongeacht de uitkomst bevindt het Eta Carinae-systeem zich te ver weg om de supernova enige directe schade aan het leven op Aarde te laten veroorzaken. De atmosfeer en de magnetosfeer van de Aarde zouden aardse levensvormen beschermen tegen alle gammastraling en andere kosmische straling die door de gebeurtenis wordt geproduceerd. De as van Eta Carinae is momenteel niet naar de Aarde gekanteld en de ster zal naar verwachting geen uitbarsting van gammastraling produceren als hij een supernova wordt. Zelfs als dat wel het geval zou zijn, zou er op een afstand van 7500 lichtjaar geen schade aan de ozonlaag van de Aarde optreden.

Eta Carinae is een populair doelwit voor onderzoek naar hoe massieve sterren evolueren tussen een pseudo-supernova en een daadwerkelijke supernova. Het stersysteem overleefde een enorme uitbarsting – de pseudo-supernova – in de jaren 1840, waarbij de Homunculusnevel ontstond.

Sterren met een initiële massa van ongeveer 150 zonsmassa bereiken doorgaans binnen 3 miljoen jaar na hun ontstaan hun einde in kern-instortingssupernova’s. veel sterren met een lage metalliciteit storten direct in tot zwarte gaten, zonder dat er sprake is van een zichtbare supernova. Sommige produceren een supernova met paarinstabiliteit, die optreedt wanneer paarproductie (de vorming van een subatomair deeltje en zijn antideeltje, dat wil zeggen vrije elektronen en positronen) de interne stralingsdruk vermindert die de stellaire kern ondersteunt tegen instorting door zwaartekracht. De drukval veroorzaakt een gedeeltelijke ineenstorting en veroorzaakt een op hol geslagen thermonucleaire reactie die de ster uit elkaar blaast en geen enkel overblijfsel achterlaat.

Zichtbare kerninstorting-supernova’s (Type Ib of Ic) komen pas voor nadat er voldoende massaverlies is opgetreden. Als er nog steeds veel uitgestoten materiaal in de buurt van de ster is kan de schok van de supernova-gebeurtenis een hypernova of superlumineuze supernova (SLSN) veroorzaken. Deze gebeurtenissen duren veel langer dan typische supernova’s en zijn vele malen helderder.

In het geval van Eta Carinae zou een typische kerninstorting-supernova een piekhelderheid van magnitude -4 hebben, vergelijkbaar met die van Venus. Een hypernova kan vijf magnitudes helderder zijn en de helderheid van SN 1006, de helderste supernova uit de geschiedenis, overtreffen. SN 1006 scheen tussen 30 april en 1 mei 1006 met een helderheid van magnitude -7,5 en was 7200 lichtjaar van ons verwijderd. De supernova vond plaats in het sterrenbeeld Lupus en was 2,5 tot 4 keer helderder dan Venus en was overdag gemakkelijk zichtbaar.

Omgeving

Eta Carinae ligt in de Carinanevel, een gigantische kraamkamer in de Carina-Sagittariusarm van ons sterrenstelsel. Het stersysteem maakt deel uit van de jonge open sterrenhoop Trumpler 16 en wordt omsloten door de Homunculusnevel, een kleine emissie- en reflectienevel die in de 19de eeuw ontstond tijdens de Grote Uitbarsting.

Homunculusnevel

De Homunculusnevel is de heldere bipolaire emissie- en reflectienevel die het Eta Carina-stersysteem direct omringt. De naam “Homunculus” betekent “kleine man” in het Latijn. Aangenomen wordt dat de nevel is ontstaan tijdens de enorme uitbarsting van de centrale ster halverwege de 19de eeuw, waardoor Eta Carinae de op één na helderste ster aan de hemel werd. De bipolaire lobben van de Homunculusnevel hebben een langste straal van 22.000 Astronomische Eenheden.

De Homunculus is een miniatuur H II-gebied, waar waterstofgas in een geïoniseerde toestand wordt gebracht. De nevel absorbeert een aanzienlijk deel van het licht van Eta Carinae en zendt dit opnieuw uit als infrarood. De Homunculus is op midden-infrarode golflengtes de helderste bron aan de sterrenhemel.

De Homunculus bevat de kleinere Kleine Homunculus die op zijn beurt de Baby Homunculus bevat. De Baby Homunculus bestaat uit een schil geschokt materiaal afkomstig van de stellaire winden van het centrale stersysteem. De Baby Homunculus werd in 2014 gevonden met de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Dit is een radiotelescoop bestaande uit 66 schotels die in de Atacama-woestijn in het noorden van Chili staat.

Aangenomen wordt dat de Kleine Homunculus is ontstaan tijdens de uitbarstring van 1890 terwijl de Baby Homunculus bestaat uit materiaal dat tijdens de uitbarsting van 1941 door Eta Carinae werd uitgeworpen.

De Homunculusnevel kreeg in 1950 zijn naam van de Argentijnse astrofysicus Enrique Gaviola van de universiteit van Cordoba. In een artikel, gepubliceerd in The Astrophysical Journal, schreef Gaviola: “De complexe structuur van het heldere deel van de neveligheid van de ster – binnen 6 boogseconden van het centrum – werd waargenomen in Bosque Alegre met de 61 inch reflector de eerste keer dat de ster in de vroege ochtend van 9 januari 1944 op de spleet van de nieuwe spectrograaf werd geplaatst. Onder een kracht van 1200 diameters en sterbeelden niet groter dan 1 boogseconde een vorm die leek op een “homunculus”, met zijn hoofd naar het noordwesten gericht, de benen tegenover elkaar en de armen over een dik lichaam gevouwen, was duidelijk te zien.”

Trumpler 16

Trumpler 16 – Collinder 234 – is een enorme, jonge open sterrenhoop die enkele van de meest lichtsterke sterren van de Melkweg bevat. De open sterrenhoop bevindt zich op een afstand van ongeveer 9270 lichtjaar en heeft een helderheid van magnitude 5,0. Het is een van de belangrijkste open sterrenhopen van de Carina OB1-associatie, de grootste associatie sterren binnen de grotere Carinanevel.

Eta Carinae is het meest massieve en lichtsterke lid van Trumpler 16. Het is het enige lid van de sterrenhoop dat met het blote oog zichtbaar is. Zowel Trumpler 16 als zijn buurman Trumpler 14 kunnen op een heldere, donkere nacht zonder verrekijker worden gezien.

Trumpler 16 is ook de thuisbasis van WR 25, een massief dubbelstersysteem bestaande uit een Wolf-Rayet-ster met een massa van 98 zonsmassa en een lichtsterkte van 2.400.000 keer die van de Zon, en een hete blauwe metgezel van spectraalklasse O. de sterren hebben een omlooptijd van 207,85 dagen. WR 25 zendt het grootste deel van zijn straling uit in het ultraviolette deel van het spectrum en omdat de ster wordt verduisterd door stof is hij met het blote oog niet zichtbaar. Zonder zware verduistering door het stof zou de ster, op een afstand van 6425 lichtjaar, een helderheid van magnitude 4,49 hebben

Andere leden van Trumpler 16 zijn onder meer de massieve blauwe dubbelster HD 93250, die een energieopbrengst heeft van een miljoen keer die van de Zon, en het dubbelstersysteem V560 Carinae – HD 93205, waarvan de primaire component een lichtsterkte heeft van 1.160.000 keer die van de Zon.

Carinanevel

De Carinanevel is een uitgestrekt stervormingsgebied dat vanaf het zuidelijk halfrond met het blote oog zichtbaar is. Het heeft een schijnbare helderheid van magnitude 1,0. Het gigantische complex van heldere en donkere nevels bevindt zich op een afstand van ongeveer 8500 lichtjaar en heeft een schijnbare grootte van 120 * 120 boogminuten. Dat komt overeen met een fysieke straal van 230 lichtjaar. De nevel wordt ook wel de Eta Carinae-nevel genoemd.

Het stervormingsgebied bevat verschillende objecten, waaronder de Homunculusnevel rond Eta Carinae, de donkere wolk die bekend staat als de Sleutelgatnevel, de pilaar van gas en stof die de Mystieke Berg wordt genoemd en een Bok-globule met de bijnaam de Vinger van God. Ook de open sterrenhopen Trumpler 14, Trumpler 15 en Trumpler 16 maken deel uit van het stervormingsgebied.

De Carinanevel herbergt enkele van de meest massieve en lichtsterke sterren die we in ons sterrenstelsel kennen. Naast Eta Carinae zijn dit onder andere het eclipserende dubbelstersysteem WR 22, de dubbelster WR 25, het drievoudige stersysteem HD 93129 en het dubbelstersysteem HD 93250.

Eta Carinae bevindt zich op dezelfde afstand als de Carinanevel en het spectrum van de ster is gedetecteerd zoals gereflecteerd door de wolken van de grotere nevel. De ioniserende straling van Eta Carinae heeft het uiterlijk van de nevel de afgelopen 150 jaar dramatisch veranderd. Vóór de Grote Uitbarsting droeg het massieve stersysteem tot 20% bij aan de ioniserende flux van de hele Carinanevel. Nu wordt de straling van de ster grotendeels geblokkeerd door het tussenliggende stof en gas.

De Carinanevel was een van de eerste doelen van de Webb Space Telescope. Beelden van de nevel werden op 22 juli 2022 vrijgegeven.

Webb ziet kosmische kliffen in de Carinanevel
Dit landschap van “bergen” en “dalen” bezaaid met glinsterende sterren is eigenlijk de rand van de Carina-nevel, een enorm stervormingsgebied op zo’n 7500 lichtjaar van de Aarde in het sterrenbeeld Carina – Kiel. Deze afbeelding, vastgelegd in infrarood licht door Webb, onthult voor het eerst voorheen onzichtbare gebieden van stergeboorte. Webb’s schijnbare 3D-foto, de “Kosmische Kliffen” genoemd, ziet eruit als steile bergen op een maanverlichte avond. In werkelijkheid is het de rand van de gigantische, gasvormige holte in de Carinanevel. De hoogste “pieken” in deze afbeelding zijn ongeveer 7 lichtjaar hoog. Het spelonkachtige gebied is uit de nevel gesneden door de intense ultraviolette straling en sterwinden van extreem massieve, hete, jonge sterren die zich in het midden van de bubbel, boven het gebied dat in deze afbeelding wordt getoond, bevinden. Credit: NASA / ESA / CSA / STScI.

Wetenswaardigheden

Eta Carinae werd in 1677 voor het eerst geregistreerd door de Engelse astronoom Edmond Halley. Zijn Catalogus Stellarum Australium werd in 1679 gepubliceerd. De ster werd als Sequens (zoals in “volgen” ten opzichte van een andere ster) met een geschatte schijnbare helderheid van magnitude 4 9wat overeenkomt met magnitude 3,3 op de huidige schaal).

Halley plaatste Eta Carinae in het sterrenbeeld Robur Carolinum – de Eik van Charles, dat hij in 1679 maakte. Het sterrenbeeld vertegenwoordigde de Koninklijke Eik waar Charles II, koning van Schotland, zich verborg voor de troepen van Oliver Cromwell na de Slag om Worcester in 1651. Het sterrenbeeld Robur Carolinum raakte na ongeveer 50 jaar weer in onbruik.

Eta Carinae is rond 1595 – 1596 ook door de Nederlandse zeevaarder Pieter Keyser opgetekend. Keyser was een hemelcartograaf die naar het zuidelijk halfrond reisde en verschillende zuidelijke sterrenbeelden in kaart bracht. Hij beschreef tijdens zijn reizen een ster van magnitude 4 op de positie van Eta Carinae, die later verscheen op de hemelbollen van de Nederlands-Vlaamse astronoom Petrus Plancius en de cartograaf Jodocus Hondius. De door Keyser geregistreerde ster verscheen in de Uranometria van de Duitse uranograaf Johann Bayer uit 1603.

De Braziliaanse astronoom was in 1996 de eerste die suggereerde dat Eta Carinae in feite een binair systeem was. De binaire aard van het stersysteem werd in 2005 bevestigd toen de hete metgezel door de Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE)-satelliet werd gedetecteerd.

Eta Carinae is de helderste bron van emissie op midden-infrarode golflengtes aan de nachtelijke hemel.

Waarnemingen in het ver-infrarood hebben astronomen in staat gesteld een totale massa van 20 zonsmassa of meer te berekenen voor de omringende Homunculusnevel. Als het stof over een paar duizend jaar is opgetrokken kan Eta Carinae eindelijk rechtstreeks worden waargenomen.

Waarnemingen op röntgengolflengtes hebben verschillende bronnen van röntgen- en gammastraling onthuld. De waarnemingen zijn gedaan met het Einstein Observatorium ( de eerste röntgenruimtetelescoop van de NASA), de ROSAT röntgentelescoop, de Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics (ASCA) en het Chandra X-ray Observatory van de NASA. De bronnen komen overeen met het belangrijkste schokfront van de Grote Uitbarsting.

De radiant van de meteorenzwerm der Eta Cariniden bevindt zich vlakbij Eta Carinae. Het is een zwakke meteorenzwerm die tussen 14 en 27 januari actief is met een maximum op 21 januari. Er zijn dan maximaal twee tot drie meteoren per uur zichtbaar. De zwerm werd in 1961 ontdekt door C.S. Nilsson van het Adelaide Observatory in Australië.

Omdat de ster is omgeven door een dikke stofwolk kan de afstand tot de ster niet met behulp van de parallaxmethode worden bepaald. In plaats daarvan hebben astronomen de parallaxen van andere sterren in Trumpler 16 gemeten om de algemeen aanvaarde waarde van ongeveer 7600 lichtjaar, oftewel ongeveer 2330 parsec, af te leiden.

Naamgeving

Eta Carinae heeft geen eigennaam. De ster was historisch bekend als Foramen en Tseen She maar geen van beide namen is door de Internationale Astronomische Unie goedgekeurd.

De ster is algemeen bekend onder de Bayer-aanduiding Eta Carinae. Deze naam kreeg de ster in 1751 van de Franse astronoom Nicolas-Louis de Lacaille. Lacaille bestudeerde van 1750 tot 1754 vanaf Kaap de Goede Hoop de zuidelijke sterrenhemel en maakte 14 van de moderne 88 sterrenbeelden.

De ster stond ooit bekend als Eta Roboris Caroli, Eta Navis of Eta Argus. De ster maakte deel uit van het sterrenbeeld Argo Navis, ooit het grootste sterrenbeeld aan de hemel. Ergo Navis werd in de 18de eeuw door Nicolas-Louis de Lacaille opgedeeld in drie kleinere sterrenbeelden – Carina, Puppis en Vela.

Lacaille kende Griekse letteraanduidingen toe aan de sterren van Argo Navis. De sterren kregen een enkele reeks Bayer-aanduidingen die nog steeds in gebruik zijn. Eta viel binnen de kiel van Argo Navis, vertegenwoordigd door het sterrenbeeld Carina. Lacaille registreerde Eta Carinae als een ster van de tweede magnitude.

De ster werd algemeen bekend als Eta Carinae (en niet Eta Argus) na de publicatie van Uranometria Argentina van de Amerikaanse astronoom Benjamin Gould in 1879. Hij is vooral bekend vanwege het opzetten van The Astrophysical Journal en het definiëren van de grenzen van sterrenbeelden door middel van rechte klimming en declinatie

Eta Carinae had geen traditionele Chinese naam. De ster bevindt zich in de verre zuidelijke hemel en maakte geen deel uit van de 28 Huizen die het traditionele Chinese sterrenbeeldensysteem vormden. De ster werd echter tegen het einde van de Ming-dynastie in de 17de eeuw opgenomen onder de 23 zuidelijke asterismen. De ster vormde, samen met s Carinae, Lambda Centauri en Lambda Musca een asterisme dat bekend staat als Zee en Berg (海山). De ster was bekend als 海山二,de Tweede Ster van Zee en Berg.

De ster draagt ook de Chinese namen Foramen en Tseen She (van de Mandarijnse uitdrukking die “hemels altaar” betekent).

Locatie

Eta Carinae ligt in het gebied van de drie ruitvormige asterismen die de verre zuidelijke sterrenhemel domineren: het Zuiderkruis, het Valse Zuiderkruis en het Diamanten Kruis. Het Diamanten Kruis, het minst prominente van de drie, staat het dichtst bij de ster. Een lijn die zich uitstrekt van Miaplacidus door het middelpunt van de denkbeeldige lijn die Upsilon en Theta Carinae verbindt, leidt naar Eta Carinae.

Als alternatief kunnen Eta Carinae en de Carinanevel worden gevonden langs de denkbeeldige lijn die zich uitstrekt van Rigil Kentaurus – Alpha Centauri, de 3de helderste ster aan de hemel, via Acrux – Alpha Crucis, de ster aan de voet van het Zuiderkruis.

Vanuit gebieden met niet al te veel lichtvervuiling is Eta Carinae zichtbaar met het blote oog. Het is de helderste ster in de Carinanevel. De nevel zelf lijkt helder en groot en is zonder verrekijker zichtbaar.

De twee lobben van de Homunculusnevel zijn met telescopen bij sterke vergroting zichtbaar.

Eta Carinae is voor waarnemers ten noorden van de 30ste breedtegraad nooit zichtbaar. Eta Carinae is dus niet zichtbaar vanuit Europa en het grootste deel van Noord-Amerika. De ster is circumpolair voor waarnemers op het zuidelijk halfrond die ten zuiden van de -30ste breedtegraad leven. De ster is dan het gehele jaar door waarneembaar.

Sterrenbeeld

Eta Carinae bevindt zich in het zuidelijke sterrenbeeld Carina – Kiel. Carina vertegenwoordigde de kiel van Argo Navis (het schip Argo) en maakte ooit deel uit van het Griekse sterrenbeeld Argo Navis, dat het schip vertegenwoordigde waarop Jason en de Argonauten naar Colchis zeilden om het Gulden Vlies op te halen. Met een oppervlakte van 494 vierkante graden is Carina het 34ste grootste sterrenbeeld aan de hemel.

Carina is een van de helderdere zuidelijke sterrenbeelden. Het bevat zes sterren helderder dan magnitude 3,0. Het is de thuisbasis van de heldere ster Canopus, de op een na helderste ster aan de hemel (na Sirius) en herbergt twee andere navigatiesterren: de reuzen Miaplacidus – Beta Carinae en Avior – Epsilon Carinae. Sommige heldere sterren van het sterrenbeeld maken deel uit van twee opvallende zuidelijke asterismen: het Valse Kruis en het Diamanten Kruis.

Andere opmerkelijke sterren in Carina zijn onder andere de witte superreus Aspidiske – Iota Carinae, de hete blauwe ster Theta Carinae, de dubbelster Upsilon Carinae, de blauwe reus Omega Carinae, de Cepheïde-variabele I Carinae, de variabele K-type heldere reus q Carinae, de lichtsterke blauwe variabele AG Carinae en de Mira-variabelen S Carinae en R Carinae.

Het bekendste deepsky-object in het sterrenbeeld is de Carinanevel, een enorm stervormingsgebied op ongeveer 8500 lichtjaar van de Aarde, die de Homunculusnevel en Eta Carinae bevat.

Andere heldere deepsky-objecten in het sterrenbeeld zijn de Zuidelijke Pleiaden – IC 2602, de open sterrenhopen NGC 2516 – de Zuidelijke Bijenkorf en NGC 3532 – de Speldenkussencluster en NGC 3114 en de bolvormige sterrenhoop NGC 2808. Het sterrenbeeld herbergt ook de Kogel Cluster, een paar botsende sterrenstelsels die zich op ongeveer 3,7 miljard lichtjaar afstand bevinden.

De beste tijd van het jaar om Eta Carinae en andere sterren en deepsky-objecten in Carina waar te nemen is in de maand maart. Het hele sterrenbeeld is zichtbaar vanaf locaties ten zuiden van 20° noorderbreedte.

De 10 helderste sterren in Carina zijn Canopus (Alpha Car, mag. -0,74), Miaplacidus (Beta Car, mag. 1,69), Avior (Epsilon Car, mag. 1,86), Aspidiske (Iota Car, mag. 2,21), Theta Carinae (mag. 2,76), Upsilon Carinae (2,97), Omega Carinae (mag. 3,29), PP Carinae (p Car, mag. 3,22 – 3,55), V337 Carinae (q Car, mag. 3,36 – 3,44), and V357 Carinae (a Car, mag. 3,41 – 3,44).

IAU-kaart Carina
IAU-kaart van het sterrenbeeld Carina – Kiel

Eta Carinae

SpectraalklasseLBV + O of WR
Variabel typeS Doradus veranderlijke (Lichtsterke Blauwe Veranderlijke
Schijnbare helderheid (magnitude)-1,0 – 7,6
Absolute helderheid (magnitude)-8,6 (in 2012)
Afstand (lichtjaar – parsec)7500 – 2300
Radiale snelheid (km/s)-125,0
SterrenbeeldCarina – Kiel
Namen en aanduidingenEta Carinae
Eta Car
Foramen
Tseen She
HD 93308

Eta Carinae A

Massa (zon)~100
Lichtsterkte (zon)4,6 miljoen (2,96 – 4,1 miljoen)
Straal (zon)~240 (60 – 880)
Temperatuur (Kelvin)9400 – 35.000
Leeftijd (miljoen jaar)< 3

Eta Carinae B

Massa (zon)30 – 80
Lichtsterkte (zon)< 1 miljoen
Straal (zon)14,3 – 23,6
Temperatuur (Kelvin)37.200
Leeftijd (miljoen jaar)< 3

Eerste publicatie: 13 maart 2024
Bron: Wikipedia/star-facts & anderen