How big is Mgławica Homunculus?

Mgławica Homunculus to obłok gazu i pyłu odrzucony przez olbrzymią gwiazdę podwójną Eta Carinae podczas ogromnego wybuchu w latach 40. XIX wieku. Ma dwa okrągłe płaty, po jednym po każdej stronie gwiazdy, a od końca jednego płata do końca drugiego liczy około 6,5 biliona kilometrów długości. To około 0,7 roku świetlnego, a rok świetlny, czyli odległość, jaką światło pokonuje w ciągu roku, to około 9,46 biliona kilometrów.

Rozmiar

Każdy płat to cienka, pusta w środku bańka. W 2006 roku astronom Nathan Smith opracował mapę ich prawdziwego trójwymiarowego kształtu, mierząc prędkości świecących cząsteczek wodoru w całej mgławicy. Ustalił, że każdy płat sięga około 21 700 jednostek astronomicznych od gwiazdy wzdłuż osi mgławicy i ma do około 20 000 jednostek astronomicznych szerokości. Jedna jednostka astronomiczna to średnia odległość od Ziemi do Słońca, czyli około 150 milionów kilometrów.

Widziana z Ziemi mgławica ma około 18–20 sekund kątowych długości; sekunda kątowa to 1/3600 stopnia. Aby zamienić ten kąt na długość, trzeba znać odległość. W tym samym badaniu oszacowano ją na około 7700 lat świetlnych, z niepewnością około 2%. Odległość wynika z samej mgławicy: jej rozszerzanie się można zmierzyć zarówno w poprzek nieba, jak i w kierunku Ziemi lub od niej, a dla kształtu symetrycznego oba pomiary muszą się zgadzać.

Zewnętrzna powłoka płatów ma tylko około 300–600 jednostek astronomicznych grubości, czyli 2–3% ich promienia. Większość masy mgławicy znajduje się w tej powłoce, a cała mgławica ma masę ponad 10 razy większą niż Słońce.

Porównania rozmiarów

Od jednego końca do drugiego mgławica jest około 43 000 razy dłuższa niż średnia odległość od Ziemi do Słońca.
Ma około dwóch trzecich roku świetlnego długości.
Jest około 3,6 raza dłuższa niż odległość od Proximy Centauri do Alfa Centauri A.
Gdyby Słońce zmniejszyć do rozmiarów piłki do koszykówki, mgławica Homunculus miałaby około 1100 kilometrów długości.
Końce płatów oddalają się od gwiazdy z prędkością około 650 kilometrów na sekundę. Z taką prędkością można by pokonać odległość od Ziemi do Księżyca w około 10 minut.

Wielka Erupcja

Na początku XIX wieku Eta Carinae była słabą, niczym się niewyróżniającą gwiazdą, ale stale jaśniała. Do kwietnia 1843 roku stała się drugą najjaśniejszą gwiazdą na niebie, przyćmiewał ją tylko Syriusz, prawie tysiąc razy bliższy Ziemi. Potem przygasła, a do XX wieku przestała być widoczna bez teleskopu. Astronomowie nazywają ten wybuch Wielką Erupcją.

Pomiary tempa, w jakim mgławica Homunculus się powiększa, pokazują, że jej gaz został wyrzucony około 1847 roku, w środku erupcji. Gwiazda przetrwała i w ciemną noc znów można ją zobaczyć gołym okiem. Astronomowie spodziewają się, że większa z dwóch gwiazd Eta Carinae kiedyś wybuchnie jako supernowa, czyli eksplozja kończąca życie bardzo masywnej gwiazdy.

Skąd wzięła się nazwa

W latach 1900–1930 astronomowie zauważyli małe obiekty tuż obok Eta Carinae, co było pierwszym znakiem, że to coś więcej niż pojedynczy punkt światła. Około 1950 roku rozpoznano w tym obłoku mgławicę. Astronom Gaviola nazwał ją Homunculusem, ponieważ na jego zdjęciach wyglądała jak mały, pulchny człowieczek. Zdjęcia z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a pokazały później jej dwa płaty w szczegółach.