מה הגודל של ערפילית הומונקולוס?

ערפילית הומונקולוס היא ענן של גז ואבק שנפלט מהכוכב הכפול הענק אטא קארינה בהתפרצות עצומה בשנות ה-40 של המאה ה-19. לערפילית שתי אונות עגולות, אחת בכל צד של הכוכב, ואורכה מקצה אחת האונות ועד קצה האחרת הוא כ-6.5 טריליון קילומטרים. זהו כ-0.7 שנות אור, ושנת אור היא המרחק שהאור עובר בשנה אחת, כ-9.46 טריליון קילומטרים.

גודל

כל אונה היא בועה דקה וחלולה. בשנת 2006 מיפה האסטרונום נתן סמית' את צורתן התלת-ממדית האמיתית, באמצעות מדידת המהירויות של מולקולות מימן זוהרות ברחבי הערפילית. הוא מצא שכל אונה מגיעה לכ-21,700 יחידות אסטרונומיות מהכוכב לאורך ציר הערפילית, ורוחבה עד כ-20,000 יחידות אסטרונומיות. יחידה אסטרונומית אחת היא המרחק הממוצע מכדור הארץ לשמש, כ-150 מיליון קילומטרים.

במבט מכדור הארץ, אורך הערפילית הוא כ-18 עד 20 שניות קשת, ושניית קשת היא 1/3,600 של מעלה. כדי להפוך את הזווית הזאת לאורך צריך לדעת את המרחק. אותו מחקר העריך את המרחק בכ-7,700 שנות אור, עם סטייה של כ-2% לכל כיוון. המרחק נגזר מהערפילית עצמה: אפשר למדוד את התפשטותה גם על פני השמיים וגם לכיוון כדור הארץ או הרחק ממנו, ועבור צורה סימטרית שתי המדידות חייבות להתאים זו לזו.

הקליפה החיצונית של האונות עבה רק כ-300 עד 600 יחידות אסטרונומיות, שהן 2 עד 3% מהרדיוס שלהן. רוב המסה של הערפילית נמצאת בקליפה הזאת, ומסתה של הערפילית כולה גדולה יותר מפי 10 ממסת השמש.

השוואות גודל

• מקצה לקצה, הערפילית ארוכה בערך פי 43,000 מהמרחק הממוצע מכדור הארץ לשמש.
• אורכה בערך שני שלישים משנת אור.
• אורכה בערך פי 3.6 מהמרחק מפרוקסימה קנטאורי לאלפא קנטאורי A.
• אילו הוקטנה השמש לגודל של כדור כדורסל, ערפילית הומונקולוס הייתה באורך של כ-1,100 קילומטרים.
• קצות האונות נעים החוצה במהירות של כ-650 קילומטרים לשנייה. במהירות כזו אפשר לחצות את המרחק מכדור הארץ אל הירח בכ-10 דקות.

ההתפרצות הגדולה

אטא קארינה היה בתחילת המאה ה-19 כוכב קלוש וחסר ייחוד, אך הוא הלך והתבהר בהדרגה. עד אפריל 1843 הוא היה הכוכב השני בבהירותו בשמיים, ורק סיריוס, שמרחקו מכדור הארץ קטן כמעט פי אלף ממרחקו של אטא קארינה, היה בהיר ממנו. אחר כך הכוכב התעמעם, ועד המאה ה-20 כבר לא ניתן היה לראות אותו בלי טלסקופ. אסטרונומים מכנים את ההתפרצות הזאת "ההתפרצות הגדולה".

מדידות של קצב ההתפשטות של ההומונקולוס מראות שהגז שלו נפלט בסביבות 1847, באמצע ההתפרצות. הכוכב שרד, ובלילה חשוך אפשר שוב לראות אותו בעין בלתי מזוינת. אסטרונומים מצפים שהגדול משני הכוכבים של אטא קארינה יתפוצץ בשלב כלשהו בעתיד כסופרנובה, הפיצוץ שמסיים את חייו של כוכב מסיבי מאוד.

מקור השם

בין 1900 ל-1930 הבחינו אסטרונומים בעצמים קטנים סמוך מאוד לאטא קארינה, הסימן הראשון לכך שהוא יותר מנקודת אור בודדת. בסביבות 1950 זוהה הענן כערפילית. האסטרונום גביולה קרא לה "הומונקולוס", כי בצילומיו היא נראתה כמו אדם קטן ושמנמן. תמונות מטלסקופ החלל האבל הראו אחר כך את שתי האונות שלה בפירוט רב.

מקורות

• The Structure of the Homunculus: I. Shape and Latitude Dependence from H2 and [Fe II] Velocity Maps of Eta Carinae. Smith, The Astrophysical Journal, 2006.
• Catching the Butterfly and the Homunculus of Eta Carinae with ALMA. Zapata et al., The Astrophysical Journal, 2022.
• A moderately precise dynamical age for the Homunculus of Eta Carinae based on 13 years of HST imaging. Smith, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2017.
• All Things Homunculus. Smith, review chapter, 2009.
• Preview of a forthcoming supernova. ESA/Hubble, 2012.
• Hubble Captures Cosmic Fireworks in Ultraviolet. ESA/Hubble, 2019.
• Measuring the Universe. International Astronomical Union.
• Moon Fact Sheet. NASA, 2024.
• Sun Fact Sheet. NASA, 2024.
• Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.