Планетарная туманность - один из самых красивых объектов во вселенной. И все же они жизненно важны, поскольку их обработанные элементы распространяются и смешиваются с межзвездной средой при подготовке к формированию нового поколения звезд. Поэтому изучение их важно для понимания звездной эволюции. Но в отличие от их звездных братьев, поскольку нет двух одинаковых, трудно эффективно выбрать их из астрономических исследований глубокого неба. К счастью, исследовательская группа недавно разработала метод для этого, и их работа может открыть путь к полному пониманию великого круга звездной жизни.
С хныканьем
Когда такие звезды, как наше Солнце, наконец-то бьют по карману, они делают это не аккуратно и аккуратно. Вместо этого в течение примерно миллиона лет они медленно выворачивают себя наизнанку, выбрасывая свои внешние слои в окружающую солнечную систему. Рваный вздох рваным вздохом, звезда теряет свои слои, оставляя после себя только пылающее горячее ядро. Это ядро, которое теперь правильно называют белым карликом, имеет температуру около миллиона градусов и испускает большое количество рентгеновского излучения.
Это излучение попадает в газ вокруг мертвой звезды. Этот газ в основном состоит из водорода и гелия, как и все остальное во вселенной, но он также содержит кусочки более тяжелых элементов и молекул, таких как углерод, кислород и даже вода. Под воздействием интенсивного излучения, исходящего от белого карлика, элементы поглощают эту энергию и переизлучают ее во всех видах разноцветных волн. Если вам интересно, именно так работают люминесцентные лампы, но в гораздо большем и грязном масштабе.
Со временем белый карлик остынет и больше не сможет поддерживать освещение всей окружающей его туманности, после чего туманность исчезнет из поля зрения. Это происходит примерно через 10 000 лет после первоначального воздействия на ядро.
Это то, что мы называем планетарной туманностью (я не буду вдаваться в историю названия, потому что это в принципе не имеет смысла, и нам просто придется с этим жить). Каждая планетарная туманность уникальна, потому что физика их образования - от выброса слоя за слоем материала звезды - настолько сложна, что ее невозможно повторить в точности. Несмотря на то, что планетарные туманности не длятся долго, они удивительно распространены, потому что звезды, с которых они происходят, сами относительно распространены. Так что в конечном итоге мы видим их повсюду, мерцающих, как рождественские украшения в глубоком небе.
Круг звездной жизни
Поиск, классификация и понимание планетарных туманностей чрезвычайно важны для того, чтобы обернуть наши астрономические головы вокруг полной эволюции звезд в галактике. Это потому, что планетарные туманности образуют материал для новых поколений звезд. Благодаря медленному рассеиванию пыли и газов в туманностях, а иногда даже сильным взрывам из-за сильной радиации и ветра материал попадает в межзвездное пространство. Там он смешивается и смешивается с общей галактической средой и в конечном итоге попадает в новую звездную систему младенца, и цикл продолжается.
Более того, мы должны понимать планетарные туманности, потому что они дают нам представление о том, как умирают звезды, подобные нашему солнцу. В наших обзорах мы видим все виды планетарных туманностей. Иногда мы видим красивые спиральные или спиральные структуры. Иногда мы видим сферы или овалы. А иногда мы просто видим кучу потрепанных лохмотьев, которые едва ли могут назвать себя туманностью. Как возникают такие сложные и разрозненные модели? Как две звезды, которые кажутся очень похожими, могут породить совершенно разные планетарные туманности? Мы не знаем.
И это не конец вопросов. Насколько важны планетарные туманности для обогащения межзвездной среды? По сравнению с суперновой. Как быстро материал может рассеяться и найти свой путь в какое-то новое поколение звезд?
Все это очень хорошие вопросы, все без каких-либо очень хороших ответов
Несколько хороших пикселей
Правильный ответ на любой набор вопросов, как это обычно больше данных. Нам нужно много наблюдений за множеством планетарных туманностей, чтобы попытаться создать приличную статистическую базу данных, чтобы мы могли начать сравнивать и сопоставлять надежным научным способом. Но есть проблема, которая возникает, если мы хотим начать разработку масштабных исследований, чтобы выявлять тысячи и тысячи планетарных туманностей в небе. Проблема в том, что нет двух одинаковых туманностей, поэтому очень сложно придумать простую схему классификации, которая выделяет планетарные туманности из некоторых других случайных кусочков космического материала.
Еще более неприятно, что при масштабе и разрешении большинства обзоров неба планетарные туманности имеют всего несколько нечетких пикселей в поперечнике. Как вы можете отличить одно от другого? Именно здесь начинается новое исследование. Команда астрономов выполнила огромное количество симуляций и симуляций наблюдений за планетарными туманностями, в дополнение к другим источникам, которые они могли бы спутать с галактиками и квазарами.
Затем они собрали эти данные как можно большим количеством различных способов, видя, как планетарные туманности выглядят на определенных длинах волн по сравнению с другими. Они определили ключевую серию испытаний, которые позволили им отфильтровать практически любые другие загрязнители, оставив только популяцию чистых (все еще нечетких) планетарных туманностей. С этой техникой будущие автоматизированные наблюдения неба могли бы легко включать планетарные туманности в их каталоги, возможно, помогая ответить на некоторые вопросы о том, как именно круг жизни продавца вращается в галактике.
Подробнее: «Планетарные туманности и как их найти: идентификация цвета в крупных широкополосных исследованиях»
