Ένα πλανητικό νεφέλωμα είναι ένα από τα ομορφότερα αντικείμενα του σύμπαντος. Και όμως είναι ζωτικής σημασίας, καθώς τα επεξεργασμένα στοιχεία τους εξαπλώνονται και αναμιγνύονται με το διαστρικό μέσο για την προετοιμασία μιας νέας γενιάς αστεριών. Έτσι, η μελέτη τους είναι σημαντική για την κατανόηση της αστρικής εξέλιξης. Όμως, σε αντίθεση με τους αστρικούς αδελφούς τους, καθώς κανένας δεν είναι πανομοιότυπος, είναι δύσκολο να τα διαλέξετε αποτελεσματικά από αστρονομικές έρευνες σε βαθύ ουρανό. Ευτυχώς, μια ερευνητική ομάδα ανέπτυξε πρόσφατα μια μέθοδο για να κάνει ακριβώς αυτό, και η δουλειά τους θα μπορούσε να ανοίξει την πόρτα για την πλήρη κατανόηση του μεγάλου κύκλου της αστρικής ζωής.
Έξω με ψίθυρο
Όταν αστέρια όπως ο ήλιος μας κλωτσούν επιτέλους τον κάδο, δεν το κάνουν με καθαρό και τακτοποιημένο τρόπο. Αντ 'αυτού, κατά τη διάρκεια ενός εκατομμυρίου ετών περίπου σιγά-σιγά στρέφονται προς τα έξω, εκτοξεύοντας τα εξωτερικά τους στρώματα στο γύρω ηλιακό σύστημα. Ragged gasp by ragged gasp, το αστέρι ρίχνει τα στρώματά του, αφήνοντας πίσω του μόνο έναν θερμό πυρήνα. Αυτός ο πυρήνας, που τώρα ονομάζεται λευκά νάνος, έχει θερμοκρασία περίπου ένα εκατομμύριο βαθμούς και εκπέμπει άφθονες ποσότητες ακτινογραφίας.
Αυτή η ακτινοβολία χτυπά το αέριο που περιβάλλει το νεκρό άστρο. Αυτό το αέριο είναι ως επί το πλείστον υδρογόνο και ήλιο, όπως και οτιδήποτε άλλο στο σύμπαν, αλλά περιέχει επίσης κομμάτια βαρύτερων στοιχείων και μορίων όπως άνθρακα, οξυγόνο, ακόμη και νερό. Ενεργοποιημένοι από την έντονη ακτινοβολία που εκτοξεύει τον άσπρο νάνο, τα στοιχεία απορροφούν αυτήν την ενέργεια και την εκπέμπουν εκ νέου σε κάθε είδους πολύχρωμα μήκη κύματος. Σε περίπτωση που αναρωτιόσασταν, έτσι ακριβώς λειτουργούν οι λαμπτήρες φθορισμού αλλά σε πολύ μεγαλύτερη και πιο ασταθής κλίμακα.
Με την πάροδο του χρόνου, ο λευκός νάνος θα κρυώσει και δεν θα μπορεί πλέον να διατηρεί φωτισμό ολόκληρου του νεφελώματος που το περιβάλλει, και σε αυτό το σημείο το νεφέλωμα θα εξασθενίσει από την άποψη. Αυτό συμβαίνει περίπου 10.000 χρόνια μετά την αρχική έκθεση του πυρήνα.
Αυτό ονομάζουμε πλανητικό νεφέλωμα (δεν θα μπω στην ιστορία του ονόματος, γιατί βασικά δεν έχει νόημα και απλώς θα πρέπει να ζήσουμε μαζί του). Κάθε πλανητικό νεφέλωμα είναι μοναδικό επειδή η φυσική του σχηματισμού τους - από την εξαγωγή στρώματος σε στρώμα υλικού αστεριού - είναι τόσο περίπλοκη που δεν μπορεί ποτέ να επαναληφθεί ακριβώς. Παρόλο που τα πλανητικά νεφελώματα δεν διαρκούν πολύ, είναι εκπληκτικά κοινά, επειδή τα αστέρια από τα οποία είναι ίδια είναι σχετικά κοινά. Τελικά λοιπόν τα βλέπουμε παντού, αστραφτερά σαν χριστουγεννιάτικα στολίδια στο βαθύ ουρανό.
Ο Κύκλος της Αστρικής Ζωής
Η εύρεση, η κατηγοριοποίηση και η κατανόηση των πλανητικών νεφελωμάτων είναι κρίσιμης σημασίας για να τυλίξουμε τα αστρονομικά κεφάλια μας γύρω από την πλήρη εξέλιξη των αστεριών μέσα σε έναν γαλαξία. Αυτό συμβαίνει επειδή τα πλανητικά νεφελώματα αποτελούν το υλικό για νέες γενιές αστεριών. Μέσω της αργής διασποράς της σκόνης και των αερίων στα νεφελώματα, και μερικές φορές ακόμη και βίαιες εκρήξεις λόγω ακραίας ακτινοβολίας και ανέμων, το υλικό μπαίνει στο διαστρικό χώρο. Εκεί αναμιγνύεται και ανακατεύεται με το γενικό γαλαξιακό περιβάλλον και τελικά βρίσκει το δρόμο του σε ένα νέο αστρικό σύστημα μωρών και ο κύκλος συνεχίζεται.
Επιπλέον, πρέπει να κατανοήσουμε τα πλανητικά νεφελώματα γιατί μας δίνουν μια εικόνα για το πώς πεθαίνουν αστέρια όπως ο ήλιος μας. Στις έρευνές μας βλέπουμε κάθε είδους πλανητικά νεφελώματα. Μερικές φορές βλέπουμε όμορφες ελικοειδείς ή σπειροειδείς δομές. Μερικές φορές βλέπουμε σφαίρες ή ωοειδή. Και μερικές φορές βλέπουμε απλώς μια δέσμη κουρελιασμένων κουρελιών που μπορούν μόλις να αποκαλούνται νεφελώματα. Πώς προκύπτουν τέτοια περίπλοκα και διαφορετικά σχέδια; Πώς μπορούν δύο αστέρια που φαίνονται πολύ παρόμοια να δημιουργήσουν ριζικά διαφορετικά πλανητικά νεφελώματα; Δεν ξέρουμε.
Και αυτό δεν είναι το τέλος των ερωτήσεων. Πόσο κρίσιμα είναι τα πλανητικά νεφελώματα στον εμπλουτισμό του διαστρικού μέσου; Σε σύγκριση με το supernova. Πόσο γρήγορα μπορεί το υλικό να διασκορπιστεί και να βρει τον τρόπο του να ενσωματωθεί σε κάποια νέα γενιά αστεριών;
Αυτές είναι όλες πολύ καλές ερωτήσεις, όλες χωρίς πολύ καλές απαντήσεις
Λίγα καλά pixel
Η σωστή απάντηση σε οποιοδήποτε σύνολο ερωτήσεων όπως αυτό είναι συνήθως περισσότερα δεδομένα. Χρειαζόμαστε πολλές παρατηρήσεις πολλών πλανητικών νεφελωμάτων για να προσπαθήσουμε να δημιουργήσουμε μια αξιοπρεπή στατιστική βάση δεδομένων, ώστε να μπορέσουμε να αρχίσουμε να συγκρίνουμε και να αντιπαραβάλλουμε με έναν σταθερό επιστημονικό τρόπο. Υπάρχει όμως ένα πρόβλημα που εμφανίζεται αν θέλουμε να αρχίσουμε να αναπτύσσουμε μαζικές έρευνες για να διαλέξουμε χιλιάδες χιλιάδες πλανητικά νεφελώματα στον ουρανό. Το πρόβλημα είναι ότι δεν υπάρχουν δύο νεφελώματα, οπότε είναι πολύ δύσκολο να βρούμε ένα απλό σχήμα ταξινόμησης που επιλέγει πλανητικά νεφελώματα από κάποια άλλα τυχαία κομμάτια διαστημικών αντικειμένων.
Ακόμα πιο απογοητευτικά, στην κλίμακα και την ανάλυση των περισσότερων ερευνών στον ουρανό, τα πλανητικά νεφελώματα απέχουν μόνο μερικά ασαφή εικονοστοιχεία. Πώς μπορείτε να πείτε το ένα από το άλλο; Εδώ έρχεται η νέα έρευνα. Μια ομάδα αστρονόμων πραγματοποίησε έναν τεράστιο αριθμό προσομοιώσεων και προσομοιωμένων παρατηρήσεων πλανητικών νεφελωμάτων, εκτός από άλλες πηγές με τις οποίες μπορεί να συγχέονται όπως οι γαλαξίες και τα κβάζαρ.
Έπειτα έκοψαν αυτά τα δεδομένα με όσο το δυνατόν περισσότερους διαφορετικούς τρόπους, βλέποντας πώς τα πλανητικά νεφελώματα έβλεπαν ορισμένα μήκη κύματος σε σύγκριση με άλλα. Εντόπισαν μια βασική σειρά δοκιμών που τους επέτρεψαν να φιλτράρουν σχεδόν κάθε άλλο μολυσματικό παράγοντα, αφήνοντας μόνο έναν πληθυσμό καθαρών (ακόμα ασαφών) πλανητικών νεφελωμάτων. Με αυτήν την τεχνική, οι μελλοντικές αυτοματοποιημένες έρευνες ουρανού θα μπορούσαν εύκολα να ενσωματώσουν πλανητικούς νεφελώματα στους καταλόγους τους, βοηθώντας ίσως να απαντήσουν σε μερικές από τις ερωτήσεις για το πώς ακριβώς ο κύκλος της ζωής των πωλητών περιστρέφεται γύρω από τον γαλαξία.
Διαβάστε περισσότερα: «Πλανητικοί νεφελώματα και πώς να τα βρείτε: Αναγνώριση χρώματος σε μεγάλες ευρυζωνικές έρευνες»
