Tag: Mgławica

Hubble zagląda do pobliskiego obszaru gwiazdotwórczego

Radosław B. AMBROŻY

Astronomowie świętują 33. rocznicę startu Kosmicznego Teleskopu Hubble’a eterycznym zdjęciem pobliskiego obszaru gwiazdotwórczego, NGC 1333. Mgławica znajduje się w obłoku molekularnym Perseusza i znajduje się około 960 lat świetlnych od Ziemi.

Kolorowy widok Hubble’a, zaprezentowany dzięki unikalnej zdolności do uzyskiwania obrazów od ultrafioletu do bliskiej podczerwieni, odsłania musujący kocioł świecących gazów i czarnego jak smoła pyłu poruszonego i rozwianego przez kilkaset nowo powstających gwiazd osadzonych w ciemnym obłoku. Hubble po prostu drapie powierzchnię, ponieważ większość gwiezdnej burzy ogniowej jest ukryta za obłokami drobnego pyłu – głównie sadzy – które są grubsze w dolnej części zdjęcia. Czerń na obrazie nie jest pustą przestrzenią, ale wypełnioną przesłaniającym kurzem.

Aby uchwycić to zdjęcie, Hubble spojrzał przez zasłonę pyłu na krawędzi gigantycznego obłoku zimnego wodoru molekularnego – surowca do wytwarzania nowych gwiazd i planet pod nieubłaganym przyciąganiem grawitacyjnym. Zdjęcie podkreśla fakt, że powstawanie gwiazd jest chaotycznym procesem w naszym chaotycznym wszechświecie. Gwałtowne wiatry gwiazdowe, prawdopodobnie pochodzące od jasnej, niebieskiej gwiazdy na górze zdjęcia, wieją przez zasłonę pyłu. Drobny pył rozprasza światło gwiazdy na niebieskich długościach fal.

Dalej w dół inna jasna, supergorąca gwiazda świeci przez włókna przesłaniającego pyłu, wyglądając jak Słońce świecące przez rozproszone chmury. Ukośny ciąg słabszych gwiazd towarzyszących wygląda na czerwonawy, ponieważ pył filtruje światło gwiazd, przepuszczając więcej czerwonego światła.

Na dole zdjęcia widać dziurkę od klucza zaglądającą głęboko w ciemną mgławicę. Hubble rejestruje czerwonawą poświatę zjonizowanego wodoru. Wygląda to jak finał fajerwerków, z kilkoma nakładającymi się na siebie wydarzeniami. Jest to spowodowane cienkimi jak ołówek dżetami wystrzeliwującymi z nowo powstających gwiazd poza ramą widzenia. Gwiazdy te są otoczone dyskami okołogwiazdowymi, które mogą ostatecznie wytworzyć układy planetarne, oraz potężnymi polami magnetycznymi, które kierują dwie równoległe wiązki gorącego gazu w głąb kosmosu, jak podwójny miecz świetlny z filmów science fiction. Rzeźbią wzory na kokonie wodoru, jak ślady z laserowym pokazem świetlnym. Dżety są zapowiedzią narodzin gwiazdy.

Ten widok stanowi przykład czasu, w którym nasze Słońce i planety uformowały się wewnątrz takiego pyłowego obłoku molekularnego, 4,6 miliarda lat temu. Nasze Słońce nie uformowało się w izolacji, ale zamiast tego zostało osadzone w  jamie szalonych gwiezdnych narodzin, być może nawet bardziej energetycznej i masywnej niż NGC 1333.

Hubble został umieszczony na orbicie okołoziemskiej 25 kwietnia 1990 roku przez astronautów NASA na pokładzie promu kosmicznego Discovery. Do tej pory legendarny teleskop wykonał około 1,6 miliona obserwacji prawie 52 000 obiektów niebieskich. Ta skarbnica wiedzy o wszechświecie jest przechowywana do publicznego dostępu w Archiwum Mikulskiego dla Teleskopów Kosmicznychw Space Telescope Science Institute w Baltimore w stanie Maryland.

Astronomowie znajdują najstarszą mgławicę planetarną

Radosław B. AMBROŻY

Mgławice planetarne to krótkotrwałe „pozostałości” gwiazd podobnych do Słońca. Większość z tych „gwiezdnych duchów” trwa tylko – co najwyżej – około 25 000 lat. Zwykle ich chmury gruzu rozpraszają się tak szeroko, że dość szybko zanikają. Jest jednak taki, który przetrwał co najmniej 70 000 lat. To sprawia, że ​​jest „wielką damą” mgławic planetarnych.

Zespół astronomów kierowany przez członków Laboratorium Badań Kosmicznych (LSR) i Wydziału Fizyki Uniwersytetu w Hongkongu zauważył ten rzadki niebieski klejnot w otwartej gromadzie gwiazd M37. Krąży w naszej galaktyce w tym samym ramieniu galaktycznym co Słońce i zawiera około 1500 mas Słońca. Obiekt, nazwany IPHASX J055226.2+323724, jest trzecią znaną mgławicą planetarną związaną z gromadą otwartą w naszej galaktyce. Skąd astronomowie wiedzą, że jest tak stary?

Zrozumienie tej starzejącej się mgławicy planetarnej

Mgławica planetarna to gorący biały karzeł otoczony powłoką materii, którą wyrzuciła w miarę starzenia się. W niektórych mgławicach planetarnych powłoka jest mniej więcej okrągła, podczas gdy w innych może wyglądać dwubiegunowo . Promieniowanie gwiazdy ogrzewa mgławicę, co powoduje jej świecenie. Wiek rozszerzającej się skorupy może wydawać się trudny do określenia. Są jednak sposoby. Zespół, który odkrył ten obiekt, kierowany przez Quentina Parkera z HKU, odkrył, że ma on „wiek kinematyczny” 70 000 lat. To szacunkowe dane, ale trafne, biorąc pod uwagę szybkość rozszerzania się mgławicy. Wskazówki leżą w widmie emisyjnym światła emitowanego z gorącego, świecącego gazu w rozszerzającej się powłoce wokół umierającej gwiazdy. To są „linie emisyjne”.

Zespół założył również, że szybkość ekspansji pozostaje praktycznie taka sama od samego początku. Łącząc to wszystko, otrzymujesz czas, jaki upłynął od śmierci, gdy gwiazda jako pierwsza wyrzuciła swoje zewnętrzne warstwy. W tym przypadku chodzi o 70 000 lat. Dla porównania, większość „typowych” mgławic planetarnych trwa tylko około 5000 do 25 000 lat. To stosunkowo krótki czas w porównaniu z życiem gwiazdy, które mogło trwać około setek milionów lub miliardów lat.

Ponadto fakt, że IPHASX J055226.2+323724 jest nadal widoczny pomimo swojego wieku i powiększonych rozmiarów, czyni go podwójnie rzadkim. Jego lokalizacja pokazuje, że „żyje” w stosunkowo „bezpiecznym” środowisku. Ten dom w otwartej gromadzie pozwala na zanikanie rozszerzającej się chmury gazu i pyłu. Gdyby gwiazda znajdowała się w ośrodku międzygwiazdowym, powłoka mogłaby zostać rozerwana przez inne wpływy.

Dyskusja techniczna o IPHASX J055226.2 + 323724

Środowisko tej mgławicy planetarnej wewnątrz gromady gwiazd dało zespołowi naukowemu lepszy wgląd w pierwotną gwiazdę, która stworzyła mgławicę. Obecnie jest to biały karzeł, starzejąca się gwiazda protoplasta po tym, jak sama się kurczy i odrzuca swoje zewnętrzne warstwy. To bardzo gorący obiekt, którego ochłodzenie zajmie miliardy lat. Kiedy jednak była jeszcze gwiazdą podobną do Słońca, miała około 2-3 mas Słońca. Zespół był w stanie oszacować, jaką masę zawierał, kiedy po raz pierwszy wyrzucił materiał, który stał się skorupą, i ustalić, jaka jest jego masa. Korzystając z danych o odległości Gaia, doszli również do wniosku, że rozszerzająca się powłoka materii ma teraz średnicę około 3,2 parseków. (Dla porównania, odległość między Słońcem a jego najbliższą sąsiednią gwiazdą, Proxima Centauri, wynosi 1,3 parseków.

Dr Vasiliki Fragkou, pierwszy autor artykułu opisującego prace nad tą mgławicą, opisał środowisko otwartej mgławicy gromada-planetarna (OC-PN) jako:

Jestem bardzo podekscytowany, że mogę pracować nad tymi fascynującymi rzadkimi przypadkami OC- skojarzenia PN, ponieważ wciąż przynoszą ważne wyniki naukowe, podobnie jak wszystkie trzy przypadki, które znaleźliśmy, to motyle (dwubiegunowe) PN pod względem kształtu, wszystkie są bardzo słabe i wysoce rozwinięte, a wszystkie mają chemię typu I zgodnie z ich emisją linie i oczywiście wszystkie mają masy przodków od pośrednich do wysokich.

To rzadkie, ale przydatne

Ponieważ jest to dopiero trzeci znany przykład mgławicy planetarnej w otwartej gromadzie gwiazd w naszej galaktyce, dostarcza interesujących wskazówek dotyczących formowania się gromady, w której mieszka IPHASX J055226.2+323724. Korespondent profesor Quentin Parker wskazał, że jego grupa znalazła wszystkie trzy potwierdzone przykłady.

Są niezwykle rzadkie, ale są również bardzo ważne, ponieważ te piękne obiekty pozwalają nam niezależnie określać punkty w tak zwanym stosunku masy początkowej do końcowej (IFMR) dla gwiazd.

Funkcja masy początkowej opisuje rozkład mas gwiazdowych, które tworzą się w jednym zdarzeniu gwiazdotwórczym w danej objętości w przestrzeni. Obejmuje wszystkie obiekty gwiezdne, od małomasywnych brązowych karłów po najbardziej masywne uformowane gwiazdy. Jest to ważne w gromadach jako sposób na zrozumienie zakresu gwiazd, które zawierają, a wraz z istnieniem IPHASX J055226.2+323724 daje wgląd w typy gwiazd w M37.