החיים המופלאים של ערפיליות

הרשל והאבל מורכב מערפילית הסרטן 1024

מבט חי זה של ערפילית הסרטן משלב נוף אינפרא אדום ממצפה החלל הרשל של ESA עם תמונה אופטית מהארכיון של טלסקופ החלל האבל של נאס'א/ESA. (אשראי תמונה: ESA/Herschel/PACS/MESS Team Key Supernova Team, NASA, ESA ואליסון לול/ג'ף הסטר (אוניברסיטת מדינת אריזונה))



פול סאטר הוא אסטרופיסיקאי ב אוניברסיטת מדינת אוהיו והמדען הראשי בקולומבוס, אוהיו מרכז המדע והתעשייה (COSI) . סאטר הוא גם מנחה הפודקאסטים תשאל איש חלל ' וגם ' RealSpace , 'והסדרה ביוטיוב' מרחב בפנייך . '



נוצץ, זוהר, חינני. הצהרת האופנה האחרונה של השטיח האדום? לא ברור שלא. אני מדבר על ערפיליות, ענני הגז והאבק המפוזרים הפזורים בכל גלקסיה. בדים ארציים אינם יכולים להתקרב ליופיים השמימי והקטן של אובייקטים אלה.

הם מפיצים ברחבי שביל החלב, והם מספקים לאסטרונומים חובבים תענוג ונותנים לאסטרונומים מקצועיים הרבה מה להרהר בהם. אנו רואים את האובייקטים האלה בכל מיני צורות, גדלים, צבעים ותצורות, החל מכדורים ופגזים כמעט מושלמים ועד סלילים מורכבים להפליא ועד להריסות סבוכות. אבל מאיפה הם באים בדיוק? ואולי יותר חשוב, לאן הם הולכים?



[ צפה בסרטון זה שבו אני מתאר את קטלוג הערפיליות של מסייר. ]

אל הכוכבים

כדי להסתכל טוב על ערפיליות, בואו נסתכל קודם כל על הכוכבים. זעיר, קומפקטי וצפוף - לפחות, מבחינה אסטרונומית - כוכב הוא פחות או יותר הפוך מערפילית. כוחו של כוכב נובע מהיתוך גרעיני, המתרחש בגלל הלחצים העזים הדוחפים אלמנטים ביחד מעבר לאזורי הנוחות האישיים שלהם. האיחוי הזה יוצר יסודות כבדים יותר ומעט שאריות של אנרגיה, וזה מספיק כדי לשמור על הכוכב למיליונים (במקרה של כוכבים ענקיים) ועד טריליונים (במקרה של גיל עשרה-זעיר-בקושי-מעל- חום-גמד כוכבים) של שנים. [50 תמונות ערפיליות נפלאות בחלל העמוק]

לא משנה כמה זמן הם יחזיקו מעמד, כוכבים הם יצורים סופיים. לפיכך, הם כנראה הגיעו מאיפשהו ובסופו של דבר ילכו למקום אחר. יש להניח שהם לא התחילו את החיים ככדורים זעירים וצפופים וגם הם לא יסיימו את החיים באותו אופן. אז מהיכן מגיעים הכוכבים, ולאן הם הולכים?



בהתבסס על נושא המאמר הזה, אתה כנראה יכול לנחש מה התשובה: ערפיליות. כוכבים באים מתוך ערפיליות ובסופו של דבר הופכים להיות ערפיליות. באופן דומה ניתן לסווג את הערפיליות לשתי קטגוריות: כוכבים לעתיד וכוכבים משומשים.

עומד להיות כוכבים

אפשר לטעון שהמצב הטבעי של החומר הוא ענני דברים. למעשה, אני עומד לטעון בדיוק את הטיעון הזה. כוכבים תלויים בתהליך ספציפי, היתוך גרעיני, כדי לשרוד, וברגע שתהליך זה מסתיים, הם מפסיקים להיות כוכבים. החפצים המכונים כוכבים הם זמניים לחלוטין. אבל ענן של גז ואבק? זה יכול פשוט להסתובב להיות ענן של גז ואבק כל עוד הוא רוצה. אם אין כוחות שדוחפים אותו בדרך זו או אחרת, זה פשוט שמח להיות מה שהוא.

זה ישתנה רק כאשר ערפילית אכן תדחף, למשל במקרה של אינטראקציה כבידתית עם שכן, או על ידי היותך קרוב מדי לסופרנובה סמוכה (אתה חייב לשנוא את זה כשזה קורה). לאחר הדחיפה, הערפילית עלולה להיות בלתי יציבה, משיכת הכבידה העצמית הטבעית שלה מציפה את לחץ הגז הטבעי לא פחות (אירוע המסומן בהגעה לסף המכונה 'חוסר יציבות הג'ינס'). מהר מאוד, חתיכות מענף הערפילית ומתנתקות, מתנפצות על עצמן להתחיל את מסיבת הפיוז'ן ולעשות כמה כוכבים.



אם אתה

אם אתה מומחה אקטואלי-חוקר, מנהיג עסקי, סופר או חדשני-ורוצה לתרום קטע מפותח, שלח לנו כאן דוא'ל .(אשראי תמונה: demokratija.eu)

החלקים המרוסקים להפוך ל'ערפיליות אפלות ' (רמז: הם קצת שחורים) מכיוון שצפיפותם הגבוהה עוטפת את האור שמגיע מכוכבים שזה עתה נוצרו. למרבה המזל, רדיו וקרינה אינפרא אדומה חודרים אפילו לצפיפות שבהן, ומאפשרות לאסטרונומים להציץ לרחמי הכוכבים של העננים הללו.

ענן גז אופייני, שפעם התערער, ​​עשוי ליצור מאות ואפילו אלפי כוכבים בקבוצה אחת. הגדול והבהיר מבין הכוכבים האלה יפלט טונות של קרינה חמה, כבדה, אנרגטית גבוהה, ילהיב את המולקולות בערפילית הנותרת ויגרום לה לזרוח באדום ורוד.

מכונים 'ערפי פליטה' - מכיוון שהחומר שלהם הוא, ובכן, פולט אור - הם לא יחזיקו מעמד זמן רב. הכוכבים הגדולים והבהירים האלה המוציאים קרינה בטוח ללכת לסופרנובה , קורע את רעלות האבק והגזים שכבר היו קלושות ומפזר חומר זה דק עד שאפילו הצופים הנלהבים ביותר אינם מסוגלים להבחין בינו לבין הרקע החללי הכללי.

פעם היו כוכבים

וזה מביא אותנו לאן שממנו נובעות מלכתחילה. התשובה, כמובן, היא כוכבים. כאשר כוכבים מתים, זה לא יפה - או שזה מאוד יפה, תלוי בנקודת המבט שלך. [תמונות סופרנובה: תמונות נהדרות של פיצוצים בכוכבים]

הכוכבים הגדולים יוצאים בצורה מרהיבה, ומשחררים כמעט את כל האנרגיה הבלתי מבוקשת שלהם בפיצוץ שיכול להתעלות על גלקסיות שלמות (כדי להיות הוגנים, הפיצוץ יימשך רק כמה ימים או שבועות, בעוד הגלקסיות ימשיכו לזרוח במשך טריליוני שנים). הפיצוץ הזה נושא באופן טבעי הרבה 'דברים' רחוק מהכוכב המקורי; בעצם, הכוכב כולו מתהפך והופך מנקודה לדמוי ענן באירוע פנטסטי אחד.

החומר שנפלט נוסע על גלי הלם בשבריר בריא ממהירות האור, כך שלא ייקח הרבה זמן עד שנוצרת ערפילית בגודל הגון. אפילו סופרנובות שהתרחשו רק לפני מאות שנים (שבמונחים אסטרונומיים יכול היה להיות גם אתמול) כבר הפכו לתצוגות אמנותיות יפות. דוגמה אחת כזו היא ערפילית הסרטן, שהיא עצמה מוארת בקרינה העזה שעדיין נשפכת מהליבה החמה והנותרת של הכוכב המת שלה.

כוכבים כמו השמש של כדור הארץ לא יורדים בצורה אינטנסיבית, אבל זה לא אומר שהם לא מצליחים ליצור יצירות מופת משלהם. סמוך לקצות חייהם של כוכבים אלה, המעבר ממיזוג מבוסס מימן להליום בליבות מוביל ליחסי גומלין מורכבים בפנים הכוכבים. זה גורם לשכבות החיצוניות ביותר להתנפח, להתרחב ולבסוף להישרף. אופיו הלא יציב של הכוכב בתקופה זו דוחף את הגז החוצה כלפי חוץ לכיוונים מוזרים.

התוצאה: ערפיליות פלנטריות, שלצערי אין להן שום קשר לכוכבי לכת. הם מגיעים במגוון פראי של צורות ודוגמאות. הם לא מחזיקים הרבה זמן. בדומה לבני דודי הסופרנובה שלהם, הם מוארים על ידי ליבת הכוכב שנותרה, וברגע שזוהה אחרי כמה אלפי שנים, מופע הזיקוקים נגמר.

אך מכיוון שכוכבים כמו השמש של כדור הארץ נפוצים כל כך, הגלקסיה הזו ממשיכה לייצר ערפיליות פלנטריות חדשות, המקשטות את הדיסק הגלקטי כמו קישוטי חג המולד.

[ צפה בסרטון זה שבו אני מסביר את מחזורי החיים של הכוכבים. ]

מעגל החיים הכוכבים

אז זהו: ערפיליות הופכות לכוכבים, וכוכבים הופכים לערפיליות. זהו מעגל שנמשך למעלה מ -13 מיליארד שנים, החל כשהערפילית הראשונה התכווצה לכוכב. וזה ימשיך להימשך עוד טריליונים. אך בסופו של דבר, הערפיליות ינצחו: אתה צריך לארוז מספיק דברים לחלל מספיק קטן כדי ליצור כוכב, וברגע שאזלות נגמרות נגמרות לך הכוכבים, והיקום יחזור לטבע הטבעי והארוך שלו. מצב: חבורה של גז ואבק צפים מסביב.

למידע נוסף על ידי האזנה לפרק ' מאיפה הערפיליות? 'בפודקאסט' שאל איש חלל ', זמין ב- iTunes ובאינטרנט ב http://www.askaspaceman.com . הודות ל @ bcmiller151 לשאלה שהובילה ליצירה זו! שאל את השאלה שלך בטוויטר באמצעות #AskASpaceman או עקוב אחרי פול @PaulMattSutter וכן הלאה facebook.com/PaulMattSutter .

עקוב אחר כל הנושאים והוויכוחים של קולות המומחים - והפך חלק מהדיון - הלאה פייסבוק , טוויטר ו Google+ . הדעות המובאות הן של המחבר ואינן משקפות בהכרח את דעותיו של המוציא לאור. מאמר זה פורסם במקור ב- demokratija.eu .