Planétová hmlovina je jedným z najkrajších objektov vo vesmíre. A predsa sú životne dôležité, pretože ich spracované prvky sa šíria a miešajú s medzihviezdnym médiom v rámci prípravy na vytvorenie novej generácie hviezd. Ich štúdium je preto dôležité pre pochopenie hviezdneho vývoja. Ale na rozdiel od svojich hviezdnych bratov, keďže dvaja nie sú si podobní, je ťažké ich efektívne vybrať z astronomických prieskumov hlbokej oblohy. Vedecký tím našťastie nedávno vyvinul spôsob, ako to dosiahnuť, a ich práca by mohla otvoriť dvere k úplnému pochopeniu veľkého kruhu hviezdneho života.
Von s rozmarom
Keď hviezdy ako naše slnko konečne nakopnú vedro, nerobia to úhľadne a upratane. Namiesto toho sa v priebehu asi miliónu rokov pomaly otočili naruby a vytlačili svoje vonkajšie vrstvy do okolitej slnečnej sústavy. Hrubý lapal po dychu drsným lapaním po dychu, hviezda preliala svoje vrstvy a zanechávala za sebou len horiace jadro. Toto jadro, ktoré sa teraz správne nazýva biely trpaslík, má teplotu okolo milióna stupňov a emituje veľké množstvo röntgenového žiarenia.
Toto žiarenie zasiahne plyn obklopujúci teraz mŕtvu hviezdu. Tento plyn je väčšinou vodík a hélium, rovnako ako všetko ostatné vo vesmíre, ale obsahuje aj kúsky a kúsky ťažších prvkov a molekúl, ako je uhlík, kyslík a dokonca aj voda. Prvky, ktoré sú poháňané intenzívnym žiarením odstreleným od bieleho trpaslíka, absorbujú túto energiu a znova ju emitujú vo všetkých druhoch farebných vlnových dĺžok. V prípade, že by vás zaujímalo, presne tak fungujú žiarivky, ale v oveľa väčšom a Messierovom meradle.
V priebehu času sa biely trpaslík ochladí a už nebude schopný udržať osvetlenie celej hmloviny, ktorá ho obklopuje, v tomto okamihu sa hmlovina stratí z pohľadu. Stáva sa to zhruba 10 000 rokov po počiatočnej expozícii jadra.
Tomu sa hovorí planetárna hmlovina (do histórie mena sa nedostanem, pretože to v podstate nedáva zmysel a my s tým budeme musieť žiť). Každá jednotlivá planetárna hmlovina je jedinečná, pretože fyzika ich formovania - od vyhadzovania vrstvy po vrstvu materiálu hviezdy - je tak zložitá, že ju nikdy nemožno presne opakovať. Hoci planétové hmloviny netrvajú dlho, sú prekvapivo bežné, pretože hviezdy, z ktorých pochádzajú, sú relatívne bežné. Nakoniec ich vidíme všade a blikajú ako vianočné ozdoby na hlbokej oblohe.
Kruh hviezdneho života
Nájdenie, kategorizácia a pochopenie planetárnych hmlovín sú kriticky dôležité pre obalenie našich astronomických hláv okolo úplného vývoja hviezd v galaxii. Je to tak preto, lebo planetárne hmloviny tvoria materiál pre nové generácie hviezd. Vďaka pomalému rozptylu prachu a plynov v hmlovinách a niekedy aj násilným výbuchom v dôsledku extrémneho žiarenia a vetra sa materiál dostáva do medzihviezdneho priestoru. Tam sa mieša a prelína so všeobecným galaktickým prostredím a nakoniec nájde cestu do nového detského hviezdneho systému a cyklus pokračuje.
A čo viac, musíme pochopiť planetárne hmloviny, pretože nám dávajú obraz o tom, ako hviezdy ako naše slnko odumierajú. V našich prieskumoch vidíme najrôznejšie planetárne hmloviny. Niekedy vidíme krásne špirálové alebo špirálové štruktúry. Niekedy vidíme gule alebo ovály. A niekedy vidíme iba veľa potrhaných handier, ktoré sa sotva môžu nazývať hmlovina. Ako vznikajú také zložité a rozdielne vzorce? Ako môžu dve zdanlivo veľmi podobné hviezdy viesť k radikálne odlišným planetárnym hmlovinám? Nevieme.
A to nie je koniec otázok. Aké kritické sú planetárne hmloviny na obohatenie medzihviezdneho média? V porovnaní so supernovou. Ako rýchlo sa materiál môže rozptýliť a nájsť cestu zabudovanú do novej generácie hviezd?
To všetko sú veľmi dobré otázky, všetky bez veľmi dobrých odpovedí
Málo dobrých pixelov
Správnou odpoveďou na všetky podobné otázky sú zvyčajne viac údajov. Potrebujeme veľa pozorovaní mnohých planetárnych hmlovín, aby sme sa pokúsili vybudovať slušnú štatistickú databázu, aby sme mohli začať porovnávať a kontrastovať solídnym vedeckým spôsobom. Ale existuje problém, ktorý sa objaví, ak chceme začať vyvíjať rozsiahle prieskumy, ktoré na oblohe vyberú tisíce až tisíce planetárnych hmlovín. Problém je v tom, že žiadne dve hmloviny nie sú podobné, takže je veľmi ťažké prísť s jednoduchou klasifikačnou schémou, ktorá vyberá planétové hmloviny z iných náhodných kúskov vesmírnych vecí.
Ešte frustrovanejšie je, že v mierke a rozlíšení väčšiny nebeských prieskumov sú planétové hmloviny len pár fuzzy pixelov. Ako si možno povieš jedného od druhého? Toto je miesto, kde prichádza nový výskum. Tím astronómov vykonal obrovské množstvo simulácií a simulovaných pozorovaní planétových hmlovín, okrem iných zdrojov, ktoré by mohli byť zamieňané s podobnými galaxiami a kvasarmi.
Tieto údaje potom nasekali čo najviac rôznymi spôsobmi a videli, ako planetárne hmloviny v porovnaní s ostatnými sledovali určité vlnové dĺžky. Identifikovali kľúčovú sériu testov, ktoré im umožnili odfiltrovať takmer akékoľvek iné kontaminanty a zostali iba populácie čistých (stále fuzzy) planetárnych hmlovín. Vďaka tejto technike by budúce automatizované prieskumy oblohy mohli ľahko začleniť planetárne hmloviny do svojich katalógov, čo by mohlo pomôcť zodpovedať niektoré otázky, ako presne sa kruh galaxie prechádza životom dokola.
Prečítajte si viac: „Planetárne hmloviny a ako ich nájsť: identifikácia farieb vo veľkých širokopásmových prieskumoch“
