ערפיליות בחלל - אחד מפלאי היקום, בולט ביופיו. הם בעלי ערך לא רק משיכה ויזואלית. חקר הערפיליות מסייע למדענים להבהיר את חוקי התפקוד של הקוסמוס ואובייקטיו, לתקן תיאוריות לגבי התפתחות היקום ומחזור החיים של כוכבים. היום אנחנו יודעים הרבה על החפצים האלה, אבל רחוק מהכל.
תערובת של גז ואבק
במשך זמן רב למדי, עד אמצע המאה שלפני כן, נחשבו ערפיליות לצבירי כוכבים, מרוחקים מאיתנו במרחק ניכר. השימוש בספקטרוסקופ בשנת 1860 איפשר לקבוע שרבים מהם מורכבים מגז ואבק. האסטרונום האנגלי W. Heggins מצא שהאור מערפיליות שונה מהקרינה המגיעה מכוכבים רגילים. הספקטרום של הראשונים מכיל קווים צבעוניים עזים המשולבים באלו כהים, בעוד שבמקרה האחרון לא נצפו פסים שחורים כאלה.
מחקר נוסף קבע שהערפיליות של שביל החלב וגלקסיות אחרות במורכב בעיקר מתערובת חמה של גז ואבק. לעתים קרובות נתקלים בתצורות קרות דומות. עננים כאלה של גז בין-כוכבי מכונים גם ערפיליות.
Classification
בהתאם למאפיינים של היסודות המרכיבים את הערפילית, ישנם כמה סוגים שלהם. כולם מוצגים במספרים גדולים במרחבי החלל ומעניינים באותה מידה עבור אסטרונומים. ערפיליות שפולטות אור מסיבה זו או אחרת נקראות בדרך כלל מפוזרות או בהירות. מולם בפרמטר העיקרי, כמובן, מוגדרים כהים. ישנם שלושה סוגים של ערפיליות מפוזרות:
- reflective;
- issue;
- שאריות סופרנובה.
ערפיליות פליטה, בתורן, מחולקות לאזורים של היווצרות כוכבים חדשים (H II) וערפיליות פלנטריות. כל הסוגים הללו מאופיינים במאפיינים מסוימים שהופכים אותם לייחודיים וראויים ללימוד מקרוב.
אזורי יצירת כוכבים
כל ערפיליות הפליטה הן עננים של גז זוהר בצורות שונות. היסוד העיקרי שלהם הוא מימן. בהשפעת כוכב הממוקם במרכז הערפילית, הוא מיינן ומתנגש באטומים של המרכיבים הכבדים יותר של הענן. התוצאה של תהליכים אלו היא זוהר ורדרד אופייני.
ערפילית הנשר, או M16, היא דוגמה מצוינת לסוג זה של אובייקטים. כאן נמצא אזור של היווצרות כוכבים, צעירים רבים, כמו גם כוכבים חמים מסיביים. ערפילית הנשר היא היכןמארח אזור מרחב ידוע, עמודי הבריאה. גושי גזים אלה, שנוצרו בהשפעת רוח הכוכבים, הם אזור היווצרות הכוכבים. היווצרותם של מאורות כאן נגרמת על ידי דחיסה של עמודי גז ואבק תחת פעולת הכבידה.
לאחרונה, מדענים למדו שנוכל להעריץ את עמודי הבריאה רק עוד אלף שנים. ואז הם ייעלמו. למעשה, הרס העמודים התרחש לפני כ-6,000 שנה עקב פיצוץ סופרנובה. עם זאת, האור מאזור החלל הזה מגיע אלינו כבר כשבעת אלפים שנה, כך שהאירוע שחישבו על ידי אסטרונומים עבורנו הוא רק עניין של עתיד.
ערפיליות פלנטריות
שם הסוג הבא של ענני גז ואבק זוהרים הוצג על ידי W. Herschel. ערפילית פלנטרית היא השלב האחרון בחייו של כוכב. הקונכיות שנשפכות על ידי המנורה יוצרות דוגמה אופיינית. הערפילית דומה לדיסק המקיפה בדרך כלל כוכב לכת במבט דרך טלסקופ קטן. עד היום ידועים יותר מאלף חפצים כאלה.
ערפיליות פלנטריות הן חלק מהפיכתם של ענקים אדומים לננסים לבנים. במרכז התצורה נמצא כוכב לוהט, הדומה בספקטרום שלו לאורות מסוג O. הטמפרטורה שלו מגיעה ל-125,000 K. ערפיליות פלנטריות קטנות יחסית בגודלן - 0.05 פארסק. רובם ממוקמים במרכז הגלקסיה שלנו.
מסה של מעטפת הגז שנזרק על ידי הכוכב קטנה. זה עשיריות מפרמטר דומה של השמש. תערובת הגז והאבק מוסרתמרכז הערפילית במהירות של עד 20 קמ ש. הקליפה קיימת כ-35 אלף שנה, ולאחר מכן הופכת נדירה מאוד ובלתי ניתנת להבחנה.
תכונות
הערפילית הפלנטרית יכולה להיות בצורות שונות. בעצם, כך או אחרת, זה קרוב לכדור. יש ערפיליות עגולות, בצורת טבעת, בצורת משקולת בצורתן לא סדירה. הספקטרום של עצמים בחלל כאלה כולל את קווי הפליטה של הגז הזוהר והכוכב המרכזי, ולפעמים את קווי הקליטה מהספקטרום של הכוכב.
הערפילית הפלנטרית פולטת כמות עצומה של אנרגיה. זה הרבה יותר גדול מזה עבור הכוכב המרכזי. ליבת התצורה פולטת קרניים אולטרה סגולות בשל הטמפרטורה הגבוהה שלה. הם מייננים אטומי גז. החלקיקים מחוממים, במקום אולטרה סגול, הם מתחילים לפלוט קרניים גלויות. הספקטרום שלהם מכיל קווי פליטה המאפיינים את התצורה בכללותה.
ערפילית עין החתול
הטבע היא אשת מלאכה ליצירת צורות בלתי צפויות ויפות. ראויה לציון מבחינה זו הערפילית הפלנטרית, בגלל הדמיון הנקרא עין החתול (NGC 6543). הוא התגלה בשנת 1786 והיה הראשון שזוהה על ידי מדענים כענן של גז זוהר. ערפילית עין החתול ממוקמת בקבוצת הכוכבים דראקו ויש לה מבנה מורכב מאוד ומעניין.
הוא נוצר לפני כ-100 שנה. אז השיל הכוכב המרכזי את קונכיותיו ויצר קווים קונצנטריים של גז ואבק, האופייניים לתבנית העצם. עלכיום, מנגנון היווצרות המבנה המרכזי האקספרסיבי ביותר של הערפילית אינו ברור. הופעתה של תבנית כזו מוסברת היטב על ידי מיקומו של כוכב כפול בליבת הערפילית. עם זאת, עד כה אין ראיות התומכות במצב עניינים זה.
הטמפרטורה של ההילה של NGC 6543 היא כ-15,000 K. ליבת הערפילית מחוממת ל-80,000 K. במקביל, הכוכב המרכזי בהיר פי כמה אלפי מהשמש.
פיצוץ אדיר
כוכבים מאסיביים מסיימים לעתים קרובות את מחזור חייהם עם "אפקטים מיוחדים" מרהיבים. פיצוצים עצומים בעוצמתם מובילים לאובדן כל הפגזים החיצוניים על ידי גוף האור. הם מתרחקים מהמרכז במהירות העולה על 10,000 קמ"ש. התנגשות של חומר נע בחומר סטטי גורמת לעלייה חזקה בטמפרטורת הגז. כתוצאה מכך, החלקיקים שלו מתחילים לזרוח. לעתים קרובות, שרידי סופרנובה אינם תצורות כדוריות, מה שנראה הגיוני, אלא ערפיליות בצורות שונות. זה קורה בגלל שהחומר שנפלט במהירות גבוהה יוצר באופן לא סדיר קרישים ומקבצים.
עקבות של לפני אלף שנים
אולי שארית הסופרנובה המפורסמת ביותר היא ערפילית הסרטנים. הכוכב שהוליד אותה התפוצץ לפני כמעט אלף שנים, ב-1054. התאריך המדויק נקבע על פי דברי הימים הסיניים, שם הבזק שלו בשמיים מתואר היטב.
התבנית האופיינית של ערפילית הסרטנים היא גז שנפלט על ידי סופרנובה ועדיין לא מעורבב לחלוטין בחומר בין כוכבי. העצם ממוקם במרחק של 3300 שנות אוראותנו ומתרחב ללא הרף במהירות של 120 קמ ש.
במרכז, ערפילית הסרטנים מכילה שארית סופרנובה - כוכב נויטרונים הפולט זרמים של אלקטרונים שהם מקורות לקרינה מקוטבת מתמשכת.
ערפיליות השתקפות
סוג אחר של חפצי חלל אלה מורכב מתערובת קרה של גז ואבק, שאינו מסוגל לפלוט אור בעצמו. ערפיליות השתקפות זוהרות עקב עצמים קרובים. אלה עשויים להיות כוכבים או תצורות מפוזרות דומות. ספקטרום האור המפוזר נשאר זהה לזה של מקורותיו, אבל האור הכחול שולט אצל המתבונן.
ערפילית מעניינת מאוד מסוג זה קשורה לכוכב מירופה. גוף תאורה מצביר הפליאדות הורס ענן מולקולרי חולף כבר כמה מיליוני שנים. כתוצאה מהשפעת הכוכב, חלקיקי הערפילית מסתדרים ברצף מסוים ונמשכים אליו. לאחר זמן מה (השעה המדויקת אינה ידועה), מירופה יכולה להרוס לחלוטין את הענן.
סוס אפל
תצורות מפוזרות מנוגדות לרוב לערפילית סופגת. לגלקסיית שביל החלב יש רבים מהם. אלו הם עננים צפופים מאוד של אבק וגז שסופגים אור מערפיליות הפליטה וההשתקפות והכוכבים שמאחוריהם. תצורות קוסמיות קרות אלו מורכבות ברובן מאטומי מימן, למרות שהן מכילות גם יסודות כבדים יותר.
נציג מצוין מסוג זה הוא ערפילית ראש הסוס. הוא ממוקם בקבוצת הכוכבים אוריון. הצורה האופיינית של הערפילית, הדומה כל כך לראש של סוס, נוצרה כתוצאה מהשפעת רוח כוכבים וקרינה. האובייקט נראה בבירור בשל העובדה שתצורת פליטה בהירה משמשת כרקע שלו. יחד עם זאת, ערפילית ראש הסוס היא רק חלק קטן מענן מורחב, כמעט בלתי נראה, סופג של אבק וגז.
הודות לטלסקופ האבל, ערפיליות, כולל פלנטריות, מוכרות למגוון רחב של אנשים כיום. צילומים של אזורי החלל שבהם הם ממוקמים מרשימים עד עמקי הנפש ואינם משאירים אף אחד אדיש.
