Saturn je ikona. V slnečnej sústave nie je nič iné a je to niečo, čo dokonca rozpoznajú aj deti. Ale existuje vzdialený predmet, ktorý astronómovia nazývajú Saturnovou hmlovinou, pretože z diaľky sa podobá planéte s výrazným prstencovým tvarom.
Mlhovina Saturn nemá žiadny vzťah k planéte, iba tvarom. Je vzdialený asi päť tisíc svetelných rokov, takže v malom dvorčeku sa podobá planéte. Keď však astronómovia trénujú veľké teleskopy, ilúzia sa rozpadne.
Vedci španielskeho inštitútu Astrofísica de Canarias (IAC) boli súčasťou nedávnej štúdie o hmle Saturn. Ich článok s názvom „Zobrazovacie spektroskopické prehľady planetárnej hmloviny NGC 7009 s MUSE“ bol uverejnený v časopise Astronomy and Astrofhysics. Ide o prvú podrobnú štúdiu galaktickej planetárnej hmloviny s integrovaným poľným spektrografom MUSE (Multi-Unit Spectral Explorer) na veľmi veľkom ďalekohľade ESO (VLT). Vedúcim autorom štúdie je Jeremy Walsh, výskumný pracovník v Európskom južnom observatóriu (ESO), domov VLT.
Mlhovina Saturn je planetárna hmlovina, nešťastné meno pre tento typ objektu. Planetárna hmlovina nemá nič spoločné s planétami a so všetkým, čo súvisí s hviezdami. Planétová hmlovina je vlastne hviezdny zvyšok: Svetlá žiariaca mŕtvola, ktorá zostane po tom, ako hviezda dôjde palivo a zomrie. Zostáva zložitá štruktúra mrakov s rôznymi teplotami plynov, ktorá je v strede osvetlená bielym trpaslíkom.
Keď sa prvýkrát objavili cez ďalekohľady, volali sa im planetárna hmlovina, pretože na diaľku vyzerajú podobne ako plynové giganty v našej vlastnej slnečnej sústave. Bohužiaľ, meno sa zaseklo a mätúce astro-zvedavé od tej doby.
Hmlovina Saturn alebo NGC 7009, ako je známe, je jednou z najkomplexnejších planétových hmlovín na svete a táto zložitosť z nej robí zaujímavý predmet štúdia pre astronómov a astrofyzikov. Prečo by to tak nebolo? Len sa na to pozri.
Táto nová štúdia je prvýkrát, keď sa nástroj MUSE na VLT použil na štúdium galaktickej planetárnej hmloviny. Astronómovia zapojení do štúdie hovoria, že MUSE odhalil neočakávanú komplexnosť v Saturnovej hmlovine.
Samotná hmlovina pozostáva z plynu a prachu, ktorý na konci svojho života vypudila červená obrovská hviezda, ktorá je v strede osvetlená zvyškom bieleho trpaslíka. Astronómovia to vedia, pretože vidia celý proces odohrávajúci sa na iných hviezdach na oblohe v rôznych fázach života. Nevedia však podrobnosti v histórii formácie planétovej hmloviny. A oni to nechcú vedieť.
Nástroj MUSE na VLT je ideálny pre prácu ako je táto.
MUSE má silnú schopnosť snímať intenzitu svetla ako funkciu jeho farby alebo vlnovej dĺžky v každom z pixelov v jeho obrazoch. Na jednom obrázku môže MUSE získať 900 000 spektier malých škvŕn oblohy. Dokáže zachytiť obrázky objektov, ako je planétová hmlovina, v troch rozmeroch a astronómovia použili všetky tieto informácie na odhalenie neočakávanej komplexnosti v hmle Saturn. Zistili, že to bola séria štruktúr spojených s rôznymi atómami a iónmi.
„Štúdia odhalila, že tieto štruktúry predstavujú skutočné rozdiely vo vlastnostiach hmloviny, ako je vyššia a nižšia hustota, ako aj vyššie a nižšie teploty,“ vysvetľuje Jeremy Walsh, výskumný pracovník Európskej južnej observatória (ESO) a prvý autor publikácie študovať. Walsh uvádza, že jedným z dôsledkov je, že „zdá sa, že„ historické - a jednoduchšie - štúdie založené na morfologickom vzhľade planetárnych hmlovín signalizujú dôležité väzby na základné podmienky v plyne. “
Pri použití sily prístroja MUSE a VLT tím za štúdiom odhalil údaje, ktoré ukazujú, že plyn vo vnútri tejto hmloviny nie je v žiadnom prípade jednotný. Ich článok mapuje podformácie plynov a prachu v hmlovine štyroch teplôt a troch hustôt.
Ana Monreal Ibero, druhá autorka článku a výskumníčka v IAC, poznamenala prítomnosť a distribúciu vodíka a hélia v Saturnovej hmlovine. Vodík a hélium sú dva najbohatšie prvky vo vesmíre a ich vlastnosti v hmlovine sú rozhodujúce pre pochopenie formácie objektu a smrti červeného obra, ktorý ho vytvoril.
Pokiaľ ide o vodík, Ibero povedal: „Prítomnosť prachu v hmlovine sa dá odvodiť aj zo zmeny farby medzi rôznymi emisnými čiarami vodíka, ktorých očakávanú farbu možno určiť atómovou teóriou. Náš tím zistil, že rozloženie prachu v hmlovine nie je rovnomerné, ale vykazuje pokles na okraji vnútorného plynového obalu. Tento výsledok naznačuje ostré zmeny pri vypudzovaní prachu počas poslednej hrkálky slnečnej hviezdy alebo alternatívne pri miestnom vytváraní a ničení prachu. ““
Pokiaľ ide o hélium, súčasná teória hmlovín hovorí, že jej distribúcia v planétovej hmlovine by mala byť rovnomerná. Na testovanie tohto problému autori použili údaje MUSE na mapovanie hélia v Saturnovej hmlovine. Našli variácie, ktoré nasledovali po morfológii škrupiny hmloviny. „To znamená, že súčasné metódy stanovenia hélia si vyžadujú zlepšenie alebo že predpoklad, že je hojnosť rovnaká, by sa mal zamietnuť.“ hovorí Monreal Ibero.
Planetárna hmlovina je fascinujúcim objektom. Ich, žiarivé, strašidelné závoje plynu a prachu sú pre oko neodolateľné. Toto je prvýkrát, čo sa MUSE použil na štúdium planétovej hmloviny, a hoci krása objektu je trochu fascinujúca, je to základná veda, ktorá zaujme astronómov a astrofyzikov.
Autori príspevku pripúšťajú, že v niektorých ohľadoch predkladajú iba obmedzené množstvo analýz. Ich práca však ukazuje, že nástroj MUSE je plný potenciálu. Ako sa uvádza v závere svojej práce, „Pozorovania ukazujú obrovský potenciál tohto nástroja na rozvoj optických spektroskopických štúdií rozšírených emisných hmlovín.“
- Tlačová správa IAC: „Mlhovina Saturn odhaľuje jej zložitosť“
- ESO: „Podivné štruktúry hmloviny Saturn“
- Výskumná práca: Zobrazovací spektroskopický prieskum planetárnej hmloviny NGC 7009 s MUSE
- Wikipedia Entry: Saturn Nebula
- Webová stránka ESO: MUSE Multi Unit Spectroscopic Explorer
