>> главная > новости галактики >Раскрыт секрет образования форм планетарных туманностей
04.12.2009
Раскрыт секрет образования форм планетарных туманностей
04.12.2009 Раскрыт секрет образования форм планетарных туманностей.
туманность Abell 39
Планетарная туманность - это система из остатков звезды и окружающей ее светящейся газовой
оболочки ( масса которой - около 0,1 солнечной массы ). Такие объекты были открыты английским
астрономом Вильямом Гершелем (1738-1822) в 1783 г., теперь их известно более 1200.
Планетарные
туманности на самом деле не имеют никакого отношения к планетам, а получили свое название во
времена слабых телескопов, потому что напоминали тогда астрономам планетные диски.
Впрочем,
не все планетарные туманности обладают формой диска; многие имеют вид кольца или симметрично вытянуты вдоль некоторого направления (биполярные туманности). Рождаются они в результате
звездных взрывов - обычно это оболочка, сброшенная звездой-гигантом.
Длительность жизни планетарной туманности в наблюдаемой фазе - около 10-20 тысяч лет.
Группе астрономов, работающих в Германии и Южной европейской обсерватории в Чили, впервые
удалось обнаружить присутствие магнитных полей в центральных звездах четырех планетарных туманностей.
NGC 6302 - туманность Бабочки (Bug nebula)
Как известно, звезды, подобные нашему Солнцу, в конце своей жизни, когда почти весь водород в
их недрах выгорает, превратившись в гелий, сбрасывают расширяющиеся газовые оболочки, образуя
при этом планетарные туманности.
Точнее говоря, в конце фазы водородного синтеза эти звезды
сначала раздуваются, увеличивая свой диаметр в ~ 100 раз, становятся "красными гигантами", а вот
уже в конце этой сравнительно недолгой фазы "красного гиганта" получившийся шарик как бы сдувается: внешние слои ( изгнанный из центра звезды газ ) продолжают расширение, а в центре остается
яркое ядро звезды, которое позже превращается в подобие белого карлика ( когда ядерный синтез
полностью прекратится ).
Астрономы считают, что планетарная туманность формируется в тот промежуток времени, когда быстрый звездный ветер, исходящий из центра звезды, "догоняет" более
медленные потоки, исторгнутые ранее ( когда звезда изгнала большую часть своего внешнего слоя ).
Граница между этими двумя потоками - зона динамического удара, который и порождает характерную видимую "плотную" оболочку планетарной туманности.
Эта газовая оболочка разогревается и
освещается светом, испускаемым горячей центральной звездой. Свет от центральной звезды способен продлить существование планетарной туманности на время свыше 10 тысяч лет.
Rotten Egg Nebula
Несмотря на то, что газ в таких случаях извергается сферически-симметричными звездами, приблизительно 80 % этих замечательных газовых образований вовсе не представляют собой сферические
образования, а демонстрируют весьма сложные и разнообразные морфологические картины.
Это
давнее и таинственное обстоятельство уже получило свое теоретическое объяснение: ученые предполагают, что в формировании "неправильных" планетарных туманностей активную роль играют
магнитные поля родительской звезды. Конкурирующие гипотезы ставили во главу угла некий центробежный эффект из-за быстрого вращения красных гигантов либо предполагали в таких случаях
существование звезд-компаньонов, вносящих нарушения в сферическую симметрию.
И вот теперь, исследователям во главе с Штефаном Йорданом ( Stefan Jordan ) из Института вычислительной астрономии ( Astronomisches Rechen-Institut - ARI, Гейдельберг ) удалось показать, что магнитные поля действительно способны создавать эти замечательные формы. Чтобы представить похожую картину, достаточно вспомнить рисунок силовых линий постоянного магнита, демонстрируемый с помощью опилок на уроках физики в школе.
Так как сильные магнитные поля звезд также
воздействуют и на плазму и ионизированный газ, вещество склонно с большей легкостью покидать
звезду на магнитных полюсах, где магнитные поля наиболее сильны ( впрочем, возможна и комби
нация сразу нескольких механизмов при коллапсе звезды ).
туманность Кошачий глаз (Cats Eye nebula)
В 2002 году первые признаки присутствия таких магнитных полей были найдены радиоастрономами в околозвездных оболочках гигантских звезд. Эти околозвездные оболочки являются прародителями планетарной туманности, однако магнитные поля непосредственно в самих туманностях и в
сохранившихся в их центрах карликовых звездах до сих пор не наблюдались, требовалось более мощное разрешение.
NGC 7293 (Helix nebula)
Немецкие астрофизики воспользовались спектрографом FORS1 Очень Большого Телескопа ( VLT )
Обсерватории Паранал в Атакаме (Чили), чтобы измерить поляризацию света, испускаемого звездами в центрах планетарных туманностей.
Дело в том, что энергия атомов в магнитном поле меняется
предсказуемым образом ( этот процесс известен под названием эффекта Зеемана (1896г) - расщепление спектральных линий и уровней энергии атомов и молекул в магнитном поле ). Таким образом,
изучая поляризационную картину, можно дистанционно измерить напряженность магнитного поля.
Группа проанализировала данные по магнитным полям для каждой из четырех центральных светил
в четырех несферических туманностях (NGC 1360, HBDS1, EGB 5 и Abell 36), которые они изучали, и
выяснила, что напряженность этих полей примерно в тысячу раз превышает напряженность магнитного поля нашего Солнца.
Теперь Йордан и его коллеги собираются провести контрольный эксперимент - найти какие-нибудь
признаки наличия магнитных полей у сферически-симметричных планетарных туманностей ( они
должны быть, по мнению ученых, слабее ), чтобы удостовериться, что именно эти силы ответственны за формирование сложных форм планетарных туманностей.
Источник
Все новости Галактики
Раздел: Раскрыт секрет образования форм планетарных туманностей.
