Mgławica jest naprawdę cudowną rzeczą do zobaczenia. Nazwane po łacińskim słowie „chmura”, mgławice to nie tylko ogromne chmury pyłu, wodoru i helu oraz plazmy; często są też „gwiezdnymi żłobkami” - tj. miejscem, w którym rodzą się gwiazdy. I przez wieki odległe galaktyki były często mylone z tymi masywnymi chmurami.
Niestety, takie opisy ledwo zarysowują powierzchnię mgławic i ich znaczenie. Między ich procesem formowania, ich rolą w formacji gwiezdnej i planetarnej, a ich różnorodnością, mgławice dostarczyły ludzkości niekończącą się intrygę i odkrycie.
Od pewnego czasu naukowcy i astronomowie zdają sobie sprawę, że przestrzeń kosmiczna nie jest tak naprawdę całkowitą próżnią. W rzeczywistości składa się z cząstek gazu i pyłu znanych łącznie jako ośrodek międzygwiezdny (ISM). Około 99% ISM składa się z gazu, podczas gdy około 75% jego masy przyjmuje postać wodoru, a pozostałe 25% jako hel.
Gaz międzygwiezdny składa się częściowo z obojętnych atomów i cząsteczek, a także cząstek naładowanych (inaczej plazmy), takich jak jony i elektrony. Ten gaz jest wyjątkowo rozcieńczony, a jego średnia gęstość wynosi około 1 atom na centymetr sześcienny. Natomiast atmosfera ziemska ma gęstość około 30 kwintillionów cząsteczek na centymetr sześcienny (3,0 x 1019 na cm³) na poziomie morza.
Chociaż gaz międzygwiezdny jest bardzo rozproszony, ilość materii sumuje się na ogromnych odległościach między gwiazdami. I ostatecznie, przy wystarczającym przyciąganiu grawitacyjnym między chmurami, materia ta może się łączyć i zapadać, tworząc gwiazdy i układy planetarne.
Formacja mgławicy:
Zasadniczo mgławica powstaje, gdy części ośrodka międzygwiezdnego ulegają zapadkowi grawitacyjnemu. Wzajemne przyciąganie grawitacyjne powoduje zlepianie się materii, tworząc obszary o coraz większej gęstości. Z tego gwiazdy mogą powstawać w centrum zapadającego się materiału, którego promieniowanie jonizujące w ultrafiolecie powoduje, że otaczający gaz staje się widoczny przy długości fali optycznej.
Większość mgławic ma ogromne rozmiary, mierząc do setek lat świetlnych średnicy. Chociaż gęstsze niż otaczająca je przestrzeń, większość mgławic jest znacznie mniej gęsta niż jakakolwiek próżnia powstająca w środowisku Ziemnym. W rzeczywistości chmura mgławicowa podobnej wielkości do Ziemi miałaby tylko tyle materiału, że jej masa wynosiłaby zaledwie kilka kilogramów.
Klasyfikacja Mgławicy:
Gwiezdne obiekty, które można nazwać Mgławicą, dzielą się na cztery główne klasy. Większość należy do kategorii Rozproszone Mgławice, co oznacza, że nie mają ściśle określonych granic. Można je podzielić na dwie dalsze kategorie w oparciu o ich zachowanie w świetle widzialnym - „Mgławice emisyjne” i „Mgławice refleksyjne”.
Mgławice emisyjne to te, które emitują promieniowanie linii widmowej z zjonizowanego gazu i często nazywane są regionami HII, ponieważ składają się głównie z zjonizowanego wodoru. W przeciwieństwie do tego, Mgławice Odbicia nie emitują znaczących ilości światła widzialnego, ale nadal są świecące, ponieważ odbijają światło pobliskich gwiazd.
Istnieją również tak zwane Ciemne Mgławice, nieprzezroczyste chmury, które nie emitują promieniowania widzialnego i nie są oświetlone przez gwiazdy, ale blokują światło od świecących obiektów za nimi. Ciemne Mgławice, podobnie jak Mgławice Emisji i Odbicia, są źródłami emisji w podczerwieni, głównie z powodu obecności w nich pyłu.
Niektóre mgławice powstają w wyniku wybuchów supernowych i dlatego są klasyfikowane jako Mgławice Resztki Supernowej. W tym przypadku krótko żyjące gwiazdy doświadczają implozji w rdzeniach i zdmuchują zewnętrzne warstwy. Eksplozja pozostawia po sobie „pozostałość” w postaci zwartego obiektu - gwiazdy neutronowej - oraz chmurę gazu i pyłu, która jest jonizowana przez energię wybuchu.
Inne mgławice mogą tworzyć się jako Mgławice Planetarne, która polega na tym, że gwiazda o niskiej masie wchodzi w końcowy etap swojego życia. W tym scenariuszu gwiazdy wchodzą w fazę Czerwonego Giganta, powoli tracąc swoje zewnętrzne warstwy z powodu błysków helu w ich wnętrzu. Kiedy gwiazda straci wystarczającą ilość materiału, jej temperatura wzrasta, a emitowane przez nią promieniowanie UV jonizuje otaczający materiał, który został wyrzucony.
Ta klasa zawiera również podklasę znaną jako Mgławice Protoplanetarne (PPN), która ma zastosowanie do obiektów astronomicznych, które doświadczają krótkotrwałego epizodu w ewolucji gwiazdy. Jest to szybka faza, która ma miejsce między późną asymptotyczną gałęzią olbrzyma (LAGB) a następną fazą mgławicy planetarnej (PN).
Podczas fazy asymptotycznej gałęzi olbrzyma (AGB) gwiazda ulega utracie masy, emitując powłokę gazową wodoru. Kiedy faza ta dobiega końca, gwiazda wchodzi w fazę PPN, gdzie jest zasilana przez gwiazdę centralną, powodując, że emituje silne promieniowanie podczerwone i staje się mgławicą refleksyjną. Faza PPN trwa do momentu, gdy gwiazda centralna osiągnie temperaturę 30 000 K, po czym jest wystarczająco gorąca, aby zjonizować otaczający gaz.
Historia obserwacji mgławicy:
Wiele mglistych obiektów zostało zauważonych na nocnym niebie przez astronomów w czasach starożytności klasycznej i średniowiecza. Pierwsza zarejestrowana obserwacja miała miejsce w 150 roku n.e., kiedy Ptolemeusz zauważył w niej obecność pięciu gwiazd Almagast wydawało się to mgliste w jego książce. Zauważył także obszar jasności między gwiazdozbiorami Ursa Major i Lwa, który nie był związany z żadną obserwowalną gwiazdą.
W jego Księga stałych gwiazd, napisany w 964 roku n.e., perski astronom Abd al-Rahman al-Sufi dokonał pierwszej obserwacji rzeczywistej mgławicy. Zgodnie z obserwacjami al-Sufiego „mała chmura” była widoczna na części nocnego nieba, gdzie obecnie znana jest galaktyka Andromeda. Skatalogował także inne mgliste przedmioty, takie jak Omicron Velorum i Gromada Brocchi.
4 lipca 1054 r. Supernowa, która utworzyła Mgławicę Kraba (SN 1054), była widoczna dla astronomów na Ziemi, i zidentyfikowano zarejestrowane obserwacje dokonane zarówno przez astronomów arabskich, jak i chińskich. Chociaż istnieją niepotwierdzone dowody, że inne cywilizacje oglądały supernową, nie znaleziono żadnych zapisów.
Do XVII wieku udoskonalenia teleskopów doprowadziły do pierwszych potwierdzonych obserwacji mgławic. Rozpoczęło się to w 1610 roku, kiedy francuski astronom Nicolas-Claude Fabri de Peiresc dokonał pierwszej zarejestrowanej obserwacji Mgławicy Orion. W 1618 roku szwajcarski astronom Johann Baptist Cysat również obserwował mgławicę; a do 1659 roku Christiaan Huygens dokonał pierwszego szczegółowego studium.
W XVIII wieku liczba obserwowanych mgławic zaczęła rosnąć, a astronomowie zaczęli sporządzać listy. W 1715 roku Edmund Halley opublikował listę sześciu mgławic - M11, M13, M22, M31, M42 oraz gromadę kulistą Omega Centauri (NGC 5139) - w swoim „Opis kilku mgławic lub jasnych miejsc, takich jak chmury, ostatnio odkrytych wśród ustalonych gwiazd za pomocą teleskopu. ”
W 1746 r. Francuski astronom Jean-Philippe de Cheseaux opracował listę 20 mgławic, w tym osiem, które nie były wcześniej znane. Między 1751 a 53 rokiem Nicolas Louis de Lacaille skatalogował 42 mgławice z Przylądka Dobrej Nadziei, z których większość była wcześniej nieznana. W 1781 r. Charles Messier skompilował swój katalog 103 „mgławic” (obecnie nazywanych obiektami Messiera), choć niektóre z nich były galaktykami i kometami.
Liczba obserwowanych i skatalogowanych mgławic znacznie wzrosła dzięki staraniom Williama Herschela i jego siostry Caroline. W 1786 r. Obie opublikowały swoje Katalog tysiąca nowych mgławic i gromad gwiazd, a następnie w 1786 i 1802 r. drugi i trzeci katalog. W tym czasie Herschel uważał, że te mgławice były jedynie nierozstrzygniętymi gromadami gwiazd; przekonanie to zmienił w 1790 r., Gdy zobaczył prawdziwą mgławicę otaczającą odległą gwiazdę.
Począwszy od 1864 roku angielski astronom William Huggins zaczął różnicować mgławice na podstawie ich widm. Około jedna trzecia z nich miała widmo emisyjne gazu (tj. Mgławice Emisyjne), podczas gdy reszta wykazała ciągłe widmo, zgodne z masą gwiazd (tj. Mgławice Planetarne).
W 1912 roku amerykański astronom Vesto Slipher dodał podkategorię Mgławic Odbiciowych po zaobserwowaniu, jak mgławica otaczająca gwiazdę odpowiada widmom gromady otwartej Plejad. W 1922 r. Oraz w ramach „Wielkiej debaty” na temat natury mgławic spiralnych i wielkości wszechświata stało się jasne, że wiele wcześniej zaobserwowanych mgławic było w rzeczywistości odległymi galaktykami spiralnymi.
W tym samym roku Edwin Hubble ogłosił, że prawie wszystkie mgławice są związane z gwiazdami i że ich oświetlenie pochodzi od światła gwiazd. Od tego czasu liczba prawdziwych mgławic (w przeciwieństwie do gromad gwiazdowych i odległych galaktyk) znacznie wzrosła, a ich klasyfikacja została udoskonalona dzięki ulepszeniom sprzętu obserwacyjnego i spektroskopii.
Krótko mówiąc, mgławice są nie tylko początkowymi punktami ewolucji gwiazd, ale mogą być również punktem końcowym. Pomiędzy wszystkimi układami gwiezdnymi, które wypełniają naszą galaktykę i nasz wszechświat, mgliste chmury i masy z pewnością zostaną odnalezione, tylko czekając na narodziny generacji netto gwiazd!
Napisaliśmy wiele interesujących artykułów o Mgławicach tutaj w Space Magazine. Oto jeden o Mgławicy Kraba, Mgławicy Orzeł, Mgławicy Oriona, Mgławicy Pelikan, Mgławicy Pierścień i Mgławicy Rozeta.
Aby uzyskać informacje o tym, jak gwiazdy i planety rodzą się z Mgławic, oto Teoria Mgławicy, Gdzie rodzą się gwiazdy? i jak powstał Układ Słoneczny?
Mamy tutaj również obszerny katalog obiektów Messiera w Space Magazine. Aby uzyskać więcej informacji, sprawdź te strony z NASA - Astronomy Picture of the Day and Ring Holds a Delicate Flower
Zmęczone oczy? Niech twoje uszy pomogą ci nauczyć się odmiany. Oto kilka odcinków z obsady Astronomy, które mogą Ci odpowiadać: Słońce, Miejsca i Wszystko i Księżyce oraz równanie Drake'a, Gwiazdy w pustce i Pierścienie wokół gwiazd.
