En planetarisk tåke er en av de vakreste gjenstandene i universet. Og likevel er de svært viktige, da deres bearbeidede elementer sprer seg og blander seg med det interstellare mediet i forberedelsene til å danne en ny generasjon stjerner. Så å studere dem er viktig for å forstå den stjerneutviklingen. Men i motsetning til deres stjernebrødre, siden ingen to er like, er det vanskelig å plukke dem ut fra astronomiske undersøkelser om dypt himmel. Heldigvis har et forskerteam nylig utviklet en metode for å gjøre nettopp det, og arbeidet deres kunne åpne for å forstå den store sirkelen av stjernelivet.
Ut med et klynk
Når stjerner som solen vår endelig sparker i bøtta, gjør de det ikke på en ryddig og ryddig måte. I stedet, i løpet av en million år eller så, vender de seg sakte utvendig og skyver ut de ytre lagene sine i det omkringliggende solsystemet. Ragged gispe etter fillete gisper, stjernen kaster lagene sine, og etterlater bare en sviende varm kjerne. Denne kjernen, nå riktig kalt en hvit dverg, har en temperatur på rundt en million grader og avgir store mengder røntgenstråling.
Denne strålingen rammer gassen som omgir den nå døde stjernen. Den gassen er for det meste hydrogen og helium, akkurat som alt annet i universet, men inneholder også biter og biter av tyngre elementer og molekyler som karbon, oksygen og til og med vann. Elementene er kraftige av den intense strålingen som sprenger av den hvite dvergen, og absorberer energien og sender den ut igjen i alle slags fargerike bølgelengder. I tilfelle du lurte på, er dette nøyaktig hvordan lysrør fungerer, men i mye større og messigere skala.
Over tid vil den hvite dvergen kjøle seg ned og ikke lenger være i stand til å opplyse hele nebelen som omgir den, på hvilket tidspunkt den vil tåken tåle fra utsikten. Dette skjer omtrent 10 000 år etter den første eksponeringen av kjernen.
Dette er hva vi kaller en planetarisk tåke (jeg kommer ikke inn i navnet på historien fordi det i utgangspunktet ikke gir mening og vi må bare leve med det). Hver eneste planetariske tåke er unik fordi fysikken i å danne dem - fra å utstøte lag på lag av et stjernemateriale - er så kompleks at den aldri kan repeteres nøyaktig. Selv om planetnåler ikke varer lenge, er de overraskende vanlige, fordi stjernene de kommer fra er selv relativt vanlige. Så til syvende og sist ser vi dem overalt, blinkende som julepynt på den dype himmelen.
The Circle of Stellar Life
Å finne, kategorisere og forstå planetens tåker er kritisk viktig for å pakke våre astronomiske hoder rundt hele evolusjonen av stjerner i en galakse. Dette er fordi planetens tåler danner materialet for nye generasjoner av stjerner. Gjennom langsom spredning av støv og gasser i tåkeflatene, og noen ganger til og med voldelige eksplosjoner på grunn av ekstrem stråling og vind, tar materialet veien inn i det interstellare rommet. Der blandes og blandes det med det generelle galaktiske miljøet og finner etter hvert veien inn i et nytt babystjernesystem, og syklusen fortsetter.
Dessuten trenger vi å forstå planetens tåker fordi de gir oss et bilde av hvordan stjerner som solen vår dør. I undersøkelsene våre ser vi alle slags planetnevler. Noen ganger ser vi vakre spiralformede eller spiralstrukturer. Noen ganger ser vi kuler eller ovaler. Og noen ganger ser vi bare en gjeng tatterte filler som knapt kan kalle seg en tåke. Hvordan dukker opp slike intrikate og forskjellige mønstre? Hvordan kan to stjerner som tilsynelatende er veldig like, gi opphav til radikalt forskjellige planetnåler? Vi vet ikke.
Og det er ikke slutten på spørsmålene. Hvor kritiske er planetens tåkelys for å berike det interstellare mediet? Sammenlignet med å si supernova. Hvor raskt kan materiale spre seg og finne veien innebygd i en ny generasjon stjerner?
Dette er alle veldig gode spørsmål, alt uten veldig gode svar
Noen få gode piksler
Riktig svar på alle spørsmål som dette er vanligvis mer data. Vi trenger mange observasjoner av mange planetariske tåler for å prøve å bygge opp en anstendig statistisk database slik at vi kan begynne å sammenligne og kontrastere på en solid vitenskapelig måte. Men det er et problem som dukker opp hvis vi ønsker å begynne å utvikle massive undersøkelser for å plukke ut tusenvis av tusenvis av planetariske tåker på himmelen. Problemet er at ingen to tåler er like, så det er veldig vanskelig å komme med et enkelt klassifiseringsskjema som plukker ut planetnåler fra noen andre tilfeldige deler av romfag.
Enda mer frustrerende, etter størrelsen og oppløsningen av de fleste himmelundersøkelser, er planetnåler bare noen få uklare piksler på tvers. Hvordan kan du muligens fortelle det fra en annen? Det er her den nye forskningen kommer inn. Et team av astronomer utførte et enormt antall simuleringer og simulerte observasjoner av planetariske tåler, i tillegg til andre kilder som de kan forveksles med som galakser og kvasarer.
De hakket deretter opp disse dataene på så mange forskjellige måter som mulig, for å se hvordan planetariske tåler så på visse bølgelengder sammenlignet med andre. De identifiserte en nøkkelrekke med tester som gjorde det mulig for dem å filtrere bort nesten all annen forurensning, og etterlot bare en populasjon av rene (fremdeles uklare) planetariske nebler. Med denne teknikken kan fremtidige automatiserte himmelundersøkelser lett inkorporere planetariske tåkelys i katalogene sine, og kanskje hjelpe til med å svare på noen av spørsmålene om hvordan nøyaktig sirkelen til selgerlivet går rundt og rundt i galaksen.
Les mer: “Planetiske nebularer og hvordan du finner dem: Fargeidentifikasjon i store bredbåndsundersøkelser”
