Duch umierającej gwiazdy

Mgławica planetarna ESO 378-1, zwana też Południową Mgławicą Sowa. Zdjęcie wykonano za pomocą teleskopu VLT.
ESO

Niezwykły bąbel, świecący niczym duch gwiazdy w ciemnościach panujących w kosmosie, może wydawać się nadnaturalny i tajemniczy, ale jest dobrze znanym astronomom rodzajem obiektu: mgławicą planetarną, pozostałością po umierającej gwieździe. Niniejsze zdjęcie to najlepszy jak dotąd widok mało znanego obiektu ESO 378-1. Fotografię uzyskano za pomocą teleskopu VLT w północnym Chile.

Ta lśniąca kula, nazywana Południową Mgławicą Sowa, jest mgławicą planetarną o średnicy prawie czterech lat świetlnych. Nieformalna nazwa odnosi się do jej wizualnej kuzynki na półkuli północnej, Mgławicy Sowa. ESO 378-1 [1], skatalogowana także jako PN K 1-22 oraz PN G283.6+25.3, widoczna jest w gwiazdozbiorze Hydry.

Podobnie jak wszystkie mgławice planetarne, ESO 378-1 jest zjawiskiem istniejącym względnie krótko, zaledwie kilkadziesiąt tysięcy lat, w porównaniu do typowego czasu życia gwiazdy wynoszącego kilka miliardów lat [2].

Mgławice planetarne są tworzone z wyrzuconego i rozszerzającego się gazu z umierającej gwiazdy. Chociaż w początkowych fazach swojego formowania się są jasnymi i intrygującymi obiektami, bąble te zanikają gdy wchodzący w ich skład gaz oddala się, a gwiazda centralna ciemnieje.

Aby powstała mgławica planetarna, starzejąca się gwiazda musi mieć masę mniejszą niż osiem mas Słońca. Gwiazdy masywniejsze niż ten limit kończą swoje życie w bardziej spektakularny sposób jako wybuchy supernowych.

Gdy mniej masywne gwiazdy starzeją się, zaczynają tracić zewnętrzne warstwy gazu poprzez wiatr gwiazdowy. Gdy większość zewnętrznych warstw rozproszy się, pozostałe gorące jądro gwiazdowe zaczyna emitować promieniowanie ultrafioletowe, które jonizuje otaczający gaz. Jonizacja powoduje, że rozszerzająca się otoczka zwiewnego gazu zaczyna świecić w jasnych barwach.

Gdy mgławica planetarna osłabnie, pozostałości gwiazdy będą palić się przez kolejny miliard lat, zanim zużyją całe pozostałe paliwo. Następnie obiekt stanie się niewielkim – ale gorącym i bardzo gęstym – białym karłem, powoli ochładzającym się przez miliardy lat. Słońce wytworzy mgławice planetarną za kilka miliardów lat, a następnie swoje schyłkowe lata jako biały karzeł.

Mgławice planetarne odbywają kluczową rolę w chemicznym wzbogacaniu i ewolucji Wszechświata. Pierwiastki takie jak węgiel i azot, a także niektórej cięższe pierwiastki, zostały wytworzone w tego typu gwiazdach i oddane do ośrodka międzygwiazdowego. Z takiej materii  powstają później nowe gwiazdy, planet, a w końcu może uformować się także życie. To dlatego astronom Carl Sagan powiedział słynne zdanie „Jesteśmy zbudowani z materii z gwiazd.”

Zaprezentowane zdjęcie pochodzi z programu ESO Cosmic Gems (Kosmiczne Klejnoty ESO), inicjatywy popularnonaukowej w ramach której przy pomocy teleskopów ESO powstają fotografie interesujących, intrygujących lub wizualnie atrakcyjnych obiektów – dla celów edukacyjnych i popularyzacji nauki. Program korzysta z czasu na teleskopach, który nie jest używany do obserwacji naukowych. Jednak wszystkie zebrane dane mogą być także przydatne do badań naukowych i są dostępne dla astronomów poprzez archiwum ESO.

Uwagi

[1] ESO w nazwie obiektu odnosi się do katalogu obiektów skompilowanego w latach 70 i 80 na podstawie starannej analizy nowych zdjęć wykonanych 1-metrowym teleskopem ESO w systemie Schmidta w La Silla.

[2] Czas istnienia mgławicy planetarnej jest jako ułamek życia gwiazdy odpowiada istnieniu bąbelka piany w porównaniu do wieku dziecka, które tenże bąbelek wydmuchało.

Źródło: ESO | Tłumaczenie: Krzysztof Czart

Liczba odsłon: 1269