Приказният живот на мъглявините

Композит Хершел и Хъбъл от Ракови мъглявина 1024

Този ярък изглед на мъглявината Раци съчетава инфрачервен изглед от космическата обсерватория Хершел на ESA с оптично изображение от архива на космическия телескоп НАСА/ЕКА Хъбъл. (Кредит на изображението: ESA/Herschel/PACS/MESS Key Program Supernova Remanant Team; NASA, ESA и Allison Loll/Jeff Hester (Държавен университет в Аризона))



Пол Сътър е астрофизик в Държавният университет на Охайо и главният учен в Колумб, Охайо Център за наука и индустрия (COSI) . Sutter също е домакин на подкастите Попитайте космическия човек ' и ' RealSpace , „и поредицата в YouTube“ Пространство в лицето ви . '



Бляскава, бляскава, грациозна. Последното модно изявление на червения килим? Не разбира се, че не. Говоря за мъглявини, тънките облаци от газ и прах, разпръснати през всяка галактика. Земните тъкани не могат да се доближат до небесната, слаба красота на тези обекти.

Изпъстрени в Млечния път, те доставят на астрономите аматьори много наслада и дават на професионалните астрономи много място за размисъл. Виждаме тези обекти във всякакви форми, размери, цветове и конфигурации, от почти перфектни сфери и черупки до ослепително сложни спирали до заплетени останки. Но откъде точно идват? И може би по -важното къде отиват?



[ Гледайте този видеоклип, в който описвам каталога на мъглявините на Месие. ]

Към звездите

За да разгледаме добре мъглявините, нека първо погледнем звездите. Малка, компактна и плътна - поне, астрономически казано - звезда е почти обратното на мъглявината. Силата на една звезда идва от ядрения синтез, който възниква поради интензивния натиск, който избутва елементи заедно покрай техните зони на личен комфорт. Това сливане създава по-тежки елементи и мъничко остатъчна енергия, което е достатъчно, за да поддържа звездата за милиони (в случай на огромни звезди) до трилиони (в случай на тийнейджъри-мънички-едва-над- кафяво-джудже звезди) от години. [50 Невероятни снимки на мъглявини в дълбок космос]

Без значение колко дълго траят, звездите са ограничени същества. Следователно те трябва да са дошли отнякъде и в крайна сметка да отидат някъде другаде. Вероятно те не са започнали живота като малки, плътни топки и също няма да сложат край на живота по същия начин. И така, откъде идват звездите и къде отиват?



Въз основа на темата на тази статия вероятно можете да предположите какъв е отговорът: мъглявини. Звездите идват от мъглявини и в крайна сметка се превръщат в мъглявини. По същия начин, мъглявините обикновено могат да бъдат класифицирани в две категории: предстоящи звезди и използвани да бъдат звезди.

Предстои да бъдат звезди

Може да се твърди, че естественото състояние на материята е облаци от материя. Всъщност, аз ще направя точно този аргумент. Звездите зависят от специфичен процес, ядрен синтез, за ​​да оцелеят и след като този процес приключи, те престават да бъдат звезди. Обектите, известни като звезди, са съвсем временни. Но облак газ и прах? Той може просто да виси като облак от газ и прах толкова дълго, колкото иска. Ако никакви сили не го тласкат по един или друг начин, той е напълно щастлив да бъде това, което е.

Това ще се промени само когато една мъглявина наистина бъде подбутана, да речем случайно гравитационно взаимодействие със съсед, или като е твърде близо до близка свръхнова (трябва да мразите, когато това се случи). Веднъж изтласкана, мъглявината може да стане нестабилна, като естественото й самогравитационно привличане надвишава също толкова налягането на природния газ (събитие, белязано от достигане на праг, наречен „нестабилност на дънките“). Много бързо парчета от мъглявината се разкъсват и се разбиват върху себе си започнете фюжън партито и направи няколко звезди.



Ако ти

Ако сте актуален експерт-изследовател, бизнес лидер, автор или новатор-и бихте искали да допринесете с опис, изпратете ни имейл тук .(Изображение кредит: demokratija.eu)

Разбитите парчета се превръщат в „тъмни мъглявини“ (намек: те са някак черни), тъй като високите им плътности покриват светлината, идваща от всякакви новообразуващи се звезди. За щастие, радио и инфрачервеното лъчение проникват дори в най -плътните от тези мъглявини, което позволява на астрономите да надникнат в звездните утроби на тези облаци.

Типичен облак газ, веднъж неуреден, може да направи стотици или дори хиляди звезди в една партида. Най-голямата и най-ярката от тези звезди ще изхвърли тонове гореща, тежка, високоенергийна радиация, възбуждайки молекулите в останалата мъглявина и я карайки да свети розово червено.

Наричани „емисионни мъглявини“ - тъй като материалът им излъчва светлина - те няма да издържат дълго. Тези големи, ярки звезди, излъчващи радиация, са със сигурност ще стане супернова , разкъсвайки вече слабите воали от прах и газ и разпръсквайки този материал толкова тънък, че дори най-запалените наблюдатели не могат да го разграничат от общия космически фон.

Преди бяха звезди

И това ни води до мястото, откъдето идват мъглявините. Отговорът, разбира се, е звездите. Когато звездите умират, това не е красиво - или е много красиво, в зависимост от вашата гледна точка. [Снимки на свръхнова: страхотни изображения на звездни експлозии]

Най -големите звезди излитат по зрелищен начин, освобождавайки почти цялата си неизползвана енергия в взрив, който може да засенчи цели галактики (честно казано, взривът ще продължи само няколко дни или седмици, докато галактиките продължават да блестят трилиони години). Този взрив естествено носи много „неща“ далеч от оригиналната звезда; по принцип цялата звезда е обърната отвътре навън и преминава от точкова към облачна в едно фантастично събитие.

Изхвърленият материал движи ударните вълни със здравословна част от скоростта на светлината, така че не отнема много време за образуването на мъглявина с приличен размер. Дори свръхнови, които се случиха само преди стотици години (което в астрономически план можеше да бъде и вчера), вече се превърнаха в красиви художествени прояви. Един такъв пример е мъглявината Раци, която сама е осветена от интензивната радиация, която все още се излива от горещото, останало ядро ​​на мъртвата си звезда.

Звезди като слънцето на Земята не изгасват толкова интензивно, но това не означава, че не могат да създадат свои собствени шедьоври. Близо до края на живота на тези звезди, преминаването от синтез на ядро ​​на базата на водород към хелий води до сложно взаимодействие в звездния интериор. Това кара най -крайните слоеве да набъбват, да се разширяват и в крайна сметка да се отлепят. Неравномерната природа на звездата през това време изтласква движещия се навън газ в странни посоки.

Резултатът: планетарни мъглявини, които за съжаление нямат абсолютно нищо общо с планетите. Те идват в диво разнообразие от форми и шарки. Те не издържат дълго. Подобно на братовчедите си със свръхнови, те са осветени от останалото ядро ​​на звездата и след като това изчезне след няколко хиляди години, фойерверките приключват.

Но тъй като звезди като слънцето на Земята са толкова често срещани, тази галактика продължава да произвежда нови планетарни мъглявини, украсявайки галактическия диск като коледни орнаменти.

[ Гледайте това видео, където обяснявам жизнения цикъл на звездите. ]

Кръгът на звездния живот

Това е всичко: мъглявините се превръщат в звезди, а звездите се превръщат в мъглявини. Това е цикъл, който продължава повече от 13 милиарда години, започвайки, когато първата мъглявина се сви в звезда. И това ще продължи още трилиони. В крайна сметка обаче мъглявините ще спечелят: Трябва да опаковате достатъчно неща в достатъчно малко пространство, за да направите звезда, и след като изчерпите възможностите, ще останете без звезди и Вселената ще се върне към естествения си, дългосрочен план състояние: куп газ и прах плават наоколо.

Научете повече, като слушате епизода ' Откъде идват мъглявините? “в подкаста„ Попитайте космическия човек “, достъпен на iTunes и в мрежата на http://www.askaspaceman.com . Благодарение на @ bcmiller151 за въпроса, който доведе до това парче! Задайте свой собствен въпрос в Twitter, като използвате #AskASpaceman или като следвате Пол @PaulMattSutter и нататък facebook.com/PaulMattSutter .

Следвайте всички въпроси и дебати на експертните гласове - и станете част от дискусията - нататък Facebook , Twitter и Google+ . Изразените мнения са на автора и не отразяват непременно вижданията на издателя. Тази статия първоначално е публикувана на demokratija.eu .