Мъглявините са едновременно люлка и гроб за звездите.
Мъглявините са огромни облаци от прах и газове в космическото пространство, които действат като разсадници за раждането на нови звезди.
Някои мъглявини се образуват в резултат на смъртта на звезда. След като жизненият им цикъл приключи, някои звезди експлодират в свръхнови, изхвърляйки огромни облаци от отломки и газове в космоса.
Други мъглявини се образуват, когато междузвездна материя като газове и прахови частици се съберат в пространството поради гравитацията, създавайки области с все по-голяма и по-голяма плътност.
Турбуленцията дълбоко в тези облаци създава зони с висока плътност, наричани „възли“. Когато възлите съдържат достатъчна маса, газът и прахът могат да се срутят от гравитационното привличане. Тъй като възелът се срутва, гравитационното налягане кара материала в центъра да се нагрява, създавайки протозвезда. Когато ядрото на протозвездата стане достатъчно горещо, за да възпламени синтез, се ражда звезда.
Въпреки това, не целият материал в колапсиращия облак се оказва част от звезда. Останалият прах може също да се слее в планети или по-малки обекти като астероиди. Според Hubblesite, триизмерните компютърни модели на звездообразуване предвиждат, че колапсиращият газ и прах обикновено се разпадат на две или повече отделни петна. Изследователите предполагат, че това е причината по-голямата част от звездите в Млечния път да са по двойки или в групи.
Една от най-ярките мъглявини е мъглявината Орион, разположена на около 1345 светлинни години. Това е и най-близкият до Земята регион за образуване на звезди.
Орион обаче не е най-близката мъглявина; мъглявината Хеликс, забелязана от Карл Лудвиг Хардинг в началото на 1800 г., се смята за най-близката мъглявина до Земята. Намира се на разстояние от около 655 светлинни години, но се състои от руини на мъртва звезда и не може да ражда нови тела.
Как се образуват мъглявините?
Макар че пространството може да изглежда празно, то всъщност съдържа доста голямо количество газ и прахови частици, което се нарича междузвездна среда (ISM).
Голяма част от нея се състои от газ – около 75% водород и около 25% хелий. Междузвездната среда включва както неутрални атоми и молекули, така и заредени частици, като йони и електрони. Обикновено тези частици са много разпръснати, със средна плътност от около 1 атом на кубичен сантиметър. (За сравнение, на морското равнище земната атмосфера съдържа около 25 x 1018 молекули на кубичен сантиметър.)
С течение на времето гравитационното привличане може да накара тази материя да се слее във все по-големи и по-големи бучки, образуващи мъглявина.
Гравитационния колапс на газовете обаче не е единственият начин да се образува мъглявина. Когато достатъчно голяма умираща звезда експлодира в свръхнова (астрономическо събитие, което бележи края на жизнения цикъл на звезда), материалът, изхвърлен от експлозията, заедно с друг междузвезден материал, пометен от ударната вълна, може да образува вид мъглявина наречена остатъчна мъглявина от свръхнова.
Те не винаги са видими, но могат да излъчват мощни рентгенови и радиовълни поради взаимодействието си със заобикалящата ги междузвездна среда. Остатъчните мъглявини в крайна сметка се разпръскват в ISM, обикновено след няколкостотин хиляди години.
Друг вид мъглявини, които се образува след смъртта на звезда с ниска маса (имаща маса между една и осем слънчеви маси), се наричат планетарни мъглявини.
Думата планетарен е малко подвеждаща, защото тези мъглявини нямат нищо общо с планетите. Те са получили името си от астронома от 19-ти век Уилям Хершел, защото новите обекти наподобяват газов гигант, когато се гледат с телескоп.
В края на жизнения цикъл на звездата, външният й слой избухва. Материята от него се разпределя около умиращата звезда и причинява образуването на планетарна мъглявина. Радиацията, освободена от разширяващото се ядро на звездата, йонизира отломките и газовете, резултат от взрива. Докато ядрото все още изгаря топлина, то се нарича звезда – бяло джудже. Когато ядрото на планетарната мъглявина се охлажда, то се превръща в звезда-черно джудже.
Планетарните мъглявини, произтичащи от смъртта на звезди джуджета (като мъглявината Медуза) и мъглявини, създадени от остатъците от свръхнова (като мъглявината Рак), не могат да дадат началото на нови звезди, но междузвездните молекулярни облаци като мъглявината Лебед или мъглявината Орион действат като активна, звездна, детска ясла.
Видове мъглявини
Освен остатъци от свръхнова и планетарни мъглявини, има още три други вида мъглявини. Повечето попадат в категорията на дифузните мъглявини, което означава, че нямат добре дефинирани граници. Дифузните мъглявини се подразделят на две категории въз основа на тяхното поведение (дали излъчват, отразяват или поглъщат светлина) – „емисионни мъглявини” и „отражателни мъглявини”. В допълнение към тях има и тъмни мъглявини.
Емисионни мъглявини
Емисионните мъглявини се състоят от облаци от йонизиран газ, които излъчват светлина с оптична дължина на вълната. Те имат много разнообразна плътност и масата им обикновено варира от 100 до 10 000 слънчеви маси.
Емисионните мъглявини често се наричат HII региони, тъй като до голяма степен са съставени от йонизиран водород (астрономите използват термина HII за обозначаване на йонизиран водород и HI за неутрален водород).
Емисионните мъглявини имат отличителен червен цвят.
Отражателни мъглявини
Те се създават, когато светлината от звезда се разпръсне или отрази от съседен прахов облак. Най-ярките отражателни мъглявини са осветени от звезди от В-тип. Те са много светещи, но обикновено имат температури по-ниски от около 25 000 Келвина (по-хладни от звездите от О-тип, които произвеждат емисионни мъглявини).
Разсеяната светлина е леко поляризирана. Тъй като размерът на праховите частици в облака е подобен на дължината на вълната на синята светлина, синята светлина се разсейва най-много.
В резултатът на това, тези мъглявини често изглеждат сини на цвят.
Тъмни мъглявини
Те съдържат много високи концентрации на прахови частици, които разсейват и абсорбират светлината, което ги прави да изглеждат като тъмно петно в пространството. Те са най-забележими, когато са разположени пред по-ярка област, като например емисионна мъглявина или в регион с голям брой звезди.
Добре познатите примери включват мъглявината Въглищен чувал, видима в южното полукълбо, и мъглявината Конска глава.
Тъмните мъглявини също са много хладни, със средна температура от около 10 до 100 Келвина. Тези ниски температури насърчават образуването на водород. Ето защо тъмните мъглявини обикновено действат като богати региони за образуване на звезди.
Големи тъмни мъглявини, съдържащи повече от милион слънчеви маси материал и простиращи се над 650 светлинни години или повече, са известни като гигантски молекулярни облаци.
Интересни факти за мъглявините
Ето някои изненадващи факти за облаците прах в космоса:
- През 1786 г. астрономът Фредерик Уилям Хершел открива сложна мъглявина, наречена Котешко око (NGC 6543). Този прахов облак включва ореол и множество структури, които изглеждат като възли, мехурчета, концентрични пръстени, бримки и т.н. Това е първата планетарна мъглявина, забелязана от учени, и досега астрономите не са в състояние да разберат напълно нейната структура.
- Преди 20-ти век идеята за „галактика“ като отделно понятие не е била известна. Астрономите смятат, че мъглявините и галактиките са едно и също нещо и затова първата открита галактика Андромеда преди е наричана мъглявината Андромеда. Сега обаче знаем, че галактиката и мъглявината са различни неща. Ключовата разлика между двете е, че мъглявината възниква от междузвездната среда, тя се състои предимно от хелий и водороден газ и като цяло мъглявините имат размери между няколко и сто светлинни години. Докато галактиката е много по-голяма, обхващаща между стотици и хиляди светлинни години, и се състои от прах, звезди, мъглявини и слънчеви системи.
- Най-голямата мъглявина, наречена Тарантула, е с размери 1800 светлинни години в най-широкия си обхват и се намира на разстояние от около 170 000 светлинни години от нашата планета. Това е емисионна мъглявина, разположена в Големия Магеланов облак. Смята се, че тя приютява до 800 000 звезди и в момента се счита за най-активния известен „звезден разсадник“.
- Най-горещите звезди в нашата галактика могат да имат температури около 250 000 °C и се намират в мъглявината Пеперуда (NGC 6302), прахов облак, който е под формата на крила на пеперуда и се намира на около 4000 светлинни години от Земята в съзвездието Скорпион.
- През 1995 г. космическият телескоп Хъбъл засне изображение, наречено „Стълбовете на сътворението“. Изображението показва извисяващи се нишки от космически прах и газ в сърцето на мъглявината Орел (NGC 6611). „Стълбовете“ са облаци прах и газ в активната, звездообразуваща област на мъглявината, с новородени звезди, скрити в техните тънки колони. По-късно проучване на НАСА твърди, че свръхнова вътре в мъглявината е унищожила стълбовете, но нови доказателства сочат, че стълбовете все още съществуват и вероятно ще останат през следващите няколкостотин хиляди години, преди бавно да се изпарят.
Много хора може да си помислят, че мъглявините са просто цветни облаци прах, които астрономите наблюдават чрез телескопи (много ярки мъглявини като мъглявината Орион могат да се наблюдават дори с просто око), но те са много повече. В тях не само се раждат звезди и слънчеви системи, но цялата ни вселена непрекъснато се развива с помощта на тези звездни облаци.
Източник: InterestingEngineering
