Планетна туманність - один з найкрасивіших об’єктів у Всесвіті. І все ж вони життєво важливі, оскільки їх оброблені елементи поширюються і переплітаються з міжзоряним середовищем, готуючись до формування нового покоління зірок. Тому їх вивчення важливе для розуміння еволюції зірок. Але на відміну від їх зоряних братів, оскільки двоє не схожі, важко їх ефективно відібрати з астрономічних досліджень глибокого неба. На щастя, нещодавно дослідницька команда розробила метод зробити саме це, і їх робота може відкрити двері для повного розуміння великого кола зоряного життя.
Вихід із Шепітом
Коли такі зірки, як наше сонце, нарешті виганяють відро, вони не роблять це акуратно і охайно. Натомість протягом мільйона років або близько вони повільно перетворюються назовні, викидаючи свої зовнішні шари в навколишню Сонячну систему. Зірвана задихаючись, зірка проливає свої шари, залишаючи після себе тільки палаюче гаряче ядро. Це ядро, яке тепер правильно називають білим карликом, має температуру близько мільйона градусів і випромінює багато рентгенівського випромінювання.
Це випромінювання вражає газ, що оточує мертву зірку. Цей газ переважно є воднем та гелієм, як і все у Всесвіті, але також містить шматочки і шматочки важчих елементів і молекул, як вуглець, кисень і навіть вода. Підсилюючись інтенсивним випромінюванням, яке вибухає з білого карлика, елементи поглинають цю енергію і знову випромінюють її у всіляких кольорових довжинах хвиль. У випадку, якщо вам було цікаво, саме так працюють флуоресцентні лампочки, але в набагато більшій мірі.
З часом білий карлик охолоне і більше не зможе витримати освітлення всієї туманності, що оточує його, і в цей момент туманність зів’яне з виду. Це відбувається приблизно через 10000 років після початкового опромінення ядра.
Це те, що ми називаємо планетарною туманністю (я не ввійду в історію імені, оскільки це в основному не має сенсу, і нам просто доведеться з цим жити). Кожна планетарна туманність унікальна тим, що фізика їх формування - від викидання шару до шару матеріалу зірки - настільки складна, що її неможливо точно повторити. Незважаючи на те, що планетарні туманності тривають недовго, вони дивно поширені, адже зірки, з яких вони походять, самі по собі відносно поширені. Тому в кінцевому рахунку ми бачимо їх всюди, мерехтячи, як різдвяні прикраси на глибокому небі.
Коло зоряного життя
Пошук, категоризація та розуміння планетарних туманностей є критично важливими для обгортання наших астрономічних голів навколо повної еволюції зірок у межах галактики. Це тому, що планетарні туманності утворюють матеріал для нових поколінь зірок. Шляхом повільної дисперсії пилу і газів у туманностях, а іноді навіть бурхливих вибухів через сильних випромінювань та вітрів матеріал пробивається у міжзоряний простір. Там він змішується та змішується із загальним галактичним середовищем і врешті-решт пробивається у нову дитячу зоряну систему, і цикл продовжується.
Більше того, нам потрібно зрозуміти планетарні туманності, оскільки вони дають нам уявлення про те, як вмирають зірки, як наше сонце. У наших опитуваннях ми бачимо всілякі планетарні туманності. Іноді ми бачимо красиві гвинтові або спіральні структури. Іноді ми бачимо сфери або овали. І іноді ми просто бачимо купу розтертих ганчірок, які ледве можуть назвати себе туманністю. Як виникають такі заплутані та розрізнені візерунки? Як можуть дві зірки, які, здавалося б, дуже схожі, породжують докорінно різні планетарні туманності? Ми не знаємо
І це ще не кінець питань. Наскільки критичні планетарні туманності до збагачення міжзоряного середовища? Порівняно з мовою супернової. Як швидко матеріал може розійтися і знайти свій шлях, вбудований у якесь нове покоління зірок?
Це все дуже хороші запитання, і все без дуже гарних відповідей
Трохи хороших пікселів
Правильна відповідь на будь-який набір таких питань, як правило, - це більше даних. Нам потрібно багато спостережень за великою кількістю планетарних туманностей, щоб спробувати створити гідну статистичну базу даних, щоб ми могли почати порівнювати та протиставляти твердий науковий спосіб. Але виникає проблема, якщо ми хочемо почати розробляти масштабні опитування, щоб виділити тисячі і тисячі планетарних туманностей на небі. Проблема полягає в тому, що жодна дві туманності не схожі, тому дуже важко придумати просту класифікаційну схему, яка вибирає планетарні туманності з деяких інших випадкових біт космічних речей.
Ще більш неприємно, що в масштабі та роздільній здатності більшості обстежень неба планетарні туманності - це лише кілька нечітких пікселів. Як ви можете сказати одне одному? Тут проводяться нові дослідження. Команда астрономів здійснила величезну кількість симуляцій та моделювала спостереження за планетарними туманностями, на додаток до інших джерел, з якими їх можна плутати, як галактики та квазари.
Потім вони подрібнювали ці дані якомога більше різних способів, бачачи, як планетарні туманності дивилися на певну довжину хвилі порівняно з іншими. Вони визначили ключову серію тестів, яка дозволила їм відфільтрувати майже будь-який інший забруднювач, залишивши лише сукупність чистих (ще нечітких) планетарних туманностей. Завдяки цій техніці майбутні автоматизовані обстеження неба могли б легко включати планетарні туманності у свої каталоги, можливо, допомагаючи відповісти на деякі запитання про те, як саме коло життя продавця проходить навколо та навколо галактики.
Детальніше: “Планетарні туманності та як їх знайти: Ідентифікація кольору у великих широкосмугових обстеженнях”
