Astronomové už nějaký čas vědí, že částice kosmického záření s energiemi přes 1 miliardu elektronvoltů k naší planetě přilétají z vesmíru za hranicemi Sluneční soustavy. Když se ale snaží vystopovat jejich původ, tak narážejí na zapeklitý problém. Částice kosmického záření, čili především protony, jádra hélia a elektrony, bývají elektricky nabité. A z toho důvodu na ně působí magnetická pole, kterými je protkán celý vesmír. Kdykoliv taková částice narazí na magnetické pole, tak jí hrozí, že bude vychýlená ze směru svého letu. Vesmírná magnetická pole tudíž velmi důkladně maskují původ částic kosmického záření.
Astrofyzik Kenji Hamaguchi z Goddardova kosmického střediska NASA v Greenbeltu, Maryland, říká, že rázové vlny explodujících hvězd mohou urychlit částice kosmického záření na rychlosti blízké rychlosti světla. Tím dostanou ohromné množství energie. Hamaguchi a jeho kolegové jsou přesvědčeni, že podobné procesy probíhají i v jiných extrémních prostředích. Ve své nové studii, kterou publikovali v Nature Astronomy, tvrdí, že jedno takové prostředí představuje legendární systém Eta Carinae.
Eta Carinae je vážně super. Tohle hvězdné monstrum ze souhvězdí Lodního kýlu na jižní obloze pozorujeme ve vzdálenosti asi 7 500 světelných let. Což je moc dobře, protože Eta Carinae odtikávají poslední statisíce let existence a nikdo neví dne a ani hodiny, kdy vybuchne. Bude to supernova či spíše hypernova, jakou vesmír už dlouho neviděl.
Dlouho jsme si mysleli, že Eta Carinae je jediná hvězda, jedna z nejhmotnějších ve známém vesmíru. Skutečnost je ale ještě dramatičtější. Jsou to dvě obrovské hvězdy, které kolem sebe víří ve zběsilém tanci, v němž se oběhnou za zhruba 5,5 roku, ve vzdálenosti, která se mění od 1,6 AU až do 30 AU. Větší z obrovských a extrémně zářících hvězd má zřejmě hmotnost asi 100 až 120 Sluncí, menší „pouhých“ 30 až 60 Sluncí. V době vzniku přitom mohla být hmotnost systému Eta Carinae skutečně závratná, asi 150 až 250 Sluncí. Hvězdy ale rychle ztrácejí hmotu gigantickými erupcemi.
Z obou gigantických hvězd Eta Carinae vanou divoké hvězdné větry, které se vzhledem k blízkosti hvězd dramaticky srážejí. Obě hvězdy se ale pohybují po výrazně výstředných drahách, takže se projevy srážení jejich hvězdných vichrů cyklicky mění. Hamaguchi a spol. použili pozorování výkonné rentgenové observatoře NASA NuSTAR, a také gama observatoře NASA Fermi. Analýzou pozorovaného rentgenového a gama záření dospěli k tomu, že v oblastech srážení hvězdných vichrů v Eta Carinae vznikají dramatické rázové vlny, které urychlují prolétající elektrony k ohromným energiím. A jejich působením dochází k vyzařování rentgenového záření a gama záření.
Některé z takto urychlených elektronů, stejně jako další urychlené částice, unikají ze systému Eta Carinae pryč a letí vesmírem. Některé z těchto částic pak snad pozorujeme na Zemi, jako bouřlivé kosmické záření. Vědci to tušili už nějakou dobu, ale teprve rentgenový teleskop NuSTAR se svým výjimečným rozlišením zdrojů rentgenového záření definitivně potvrdil, že extrémní hvězdný systém Eta Carinae je díky svým divokým hvězdným vichrům se vší pravděpodobností zdrojem kosmického záření.
Video: Superstar Eta Carinae Shoots Cosmic Rays
Literatura
NASA/Goddard Space Flight Center 3. 7. 2018, Nature Astronomy online 2. 7. 2018.