Планетна мъглявина е един от най-красивите обекти във Вселената. И все пак те са жизненоважни, тъй като обработените им елементи се разпространяват и се смесват с междузвездната среда при подготовката за формиране на ново поколение звезди. Така че изучаването им е важно за разбирането на звездната еволюция. Но за разлика от звездните им братя, тъй като никой от двамата не си приличат, трудно е ефикасно да ги изберем от астрономически проучвания на дълбоко небе. За щастие, изследователски екип наскоро разработи метод за правене точно на това и тяхната работа може да отвори вратата за пълно разбиране на големия кръг на звезден живот.
Вън с шепот
Когато звезди като нашето слънце най-накрая ритат кофата, те не го правят по чист и подреден начин. Вместо това, в продължение на милион години или около тях, те бавно се обръщат отвътре навън, изхвърляйки външните си слоеве в заобикалящата слънчева система. Раздразнено издишано от дрипаво издишване, звездата хвърля слоевете си, оставяйки след себе си само пламтящо горещо ядро. Това ядро, което сега правилно се нарича бяло джудже, има температура около милион градуса и излъчва обилно количество рентгеново лъчение.
Тази радиация поразява газа, обкръжаващ вече мъртвата звезда. Този газ е най-вече водород и хелий, подобно на всичко останало във Вселената, но също така съдържа частици и парчета от по-тежки елементи и молекули като въглерод, кислород и дори вода. Енергизирани от интензивното излъчване, взривяващо бялото джудже, елементите поглъщат тази енергия и я излъчват във всевъзможни цветни дължини на вълната. В случай, че се чудите, точно така работят флуоресцентните крушки, но в много по-голям и меси мащаб.
С течение на времето бялото джудже ще изстине и вече няма да може да поддържа осветлението на цялата мъглявина, която го заобикаля, в този момент мъглявината ще избледнее от гледката. Това се случва приблизително 10 000 години след първоначалното излагане на ядрото.
Това наричаме планетарна мъглявина (няма да вляза в историята на името, защото в общи линии няма смисъл и просто ще трябва да живеем с него). Всяка една планетарна мъглявина е уникална, тъй като физиката на образуването им - от изхвърлящия слой върху слой от материал на звездата - е толкова сложна, че никога не може да бъде повторена точно. Въпреки че планетарните мъглявини не продължават дълго, те са изненадващо често срещани, тъй като звездите, от които произхождат, са относително често срещани. Така че в крайна сметка ги виждаме навсякъде, мигащи като коледни украшения в дълбокото небе.
Кръгът на звезден живот
Намирането, категоризирането и разбирането на планетарните мъглявини са критично важни за обвиването на нашите астрономически глави около пълната еволюция на звездите в една галактика. Това е така, защото планетарните мъглявини формират материала за нови поколения звезди. Чрез бавно разпръскване на праха и газовете в мъглявините, а понякога дори и при силни експлозии поради силна радиация и ветрове, материалът пробива в междузвездното пространство. Там той се смесва и се смесва с общото галактическо обкръжение и в крайна сметка намира път в нова бебешка звездна система и цикълът продължава.
Нещо повече, трябва да разберем планетарните мъглявини, защото те ни дават картина как умират звезди като нашето слънце. В нашите проучвания виждаме всякакви планетарни мъглявини. Понякога виждаме красиви спирални или спирални структури. Понякога виждаме сфери или овали. А понякога просто виждаме куп разкъсани парцали, които едва могат да се нарекат мъглявина. Как възникват такива сложни и разграничени модели? Как могат две звезди, които изглеждат много сходни, да доведат до коренно различни планетарни мъглявини? Не знаем
И това не е краят на въпросите. Колко критични са планетарните мъглявини за обогатяване на междузвездната среда? В сравнение с суперновата. Колко бързо може материалът да се разпръсне и да намери своя път, вграден в някакво ново поколение звезди?
Това са много добри въпроси, всички без много добри отговори
Няколко добри пиксела
Правилният отговор на всеки набор от въпроси обикновено е повече данни. Имаме нужда от много наблюдения на много планетни мъглявини, за да се опитаме да изградим достойна статистическа база данни, за да можем да започнем да сравняваме и да сравняваме по солиден научен начин. Но има проблем, който се появява, ако искаме да започнем да разработваме масивни проучвания, за да изберем хиляди и хиляди планетни мъглявини в небето. Проблемът е, че нито една мъглявина не си прилича, така че е много трудно да се създаде проста класификационна схема, която да избере планетарните мъглявини от някои други случайни битове от космически неща.
Още по-разочароващо, при мащаба и разделителната способност на повечето изследвания на небето, планетарните мъглявини са само няколко размити пиксела. Как можете да разберете един от друг? Оттук идват новите изследвания. Екип от астрономи извърши огромен брой симулации и симулира наблюдения на планетарни мъглявини в допълнение към други източници, с които те могат да бъдат объркани като галактики и квазари.
След това те нарязват тези данни по възможно най-различни начини, като виждат как планетарните мъглявини изглеждат с определени дължини на вълната в сравнение с други. Те идентифицираха ключова серия от тестове, които им позволиха да филтрират почти всеки друг замърсител, оставяйки само популация от чисти (все още размити) планетарни мъглявини. С тази техника бъдещите автоматизирани проучвания на небето лесно биха могли да включат планетни мъглявини в своите каталози, може би ще помогнат да отговорят на някои от въпросите как точно кръгът на живота на продавача върви в кръг в галактиката.
Прочетете още: „Планетарни мъглявини и как да ги намерите: идентификация на цвета при големи широколентови проучвания“
