هل يمكنك اكتشاف سديم كوكبي من خلال عدد قليل من البكسل الضبابي؟ يمكن لعلماء الفلك - وإليك الطريقة
السديم الكوكبي هو أحد أجمل الأشياء في الكون. تكونت من بقايا متحللة لنجم متوسط الحجم مثل الشمس ، وليست هناك اثنتان متشابهتان. إنها سريعة الزوال من الناحية الكونية ، فهي تدوم حوالي 10000 عام فقط - في غمضة عين كونية. ومع ذلك فهي ذات أهمية حيوية ، حيث تنتشر عناصرها المعالجة وتختلط بالوسط النجمي استعدادًا لتشكيل جيل جديد من النجوم. لذا فإن دراستها مهمة لفهم التطور النجمي. ولكن على عكس إخوانهم النجوم ، بما أنه لا يوجد اثنان متشابهان ، فمن الصعب اختيارهم بكفاءة من المسوحات الفلكية في أعماق السماء. لحسن الحظ ، طور فريق بحث مؤخرًا طريقة لفعل ذلك بالضبط ، ويمكن أن يفتح عملهم الباب لفهم الدائرة العظيمة للحياة النجمية بشكل كامل.
الخروج مع النشيج
عندما تقوم النجوم مثل شمسنا بركل الدلو أخيرًا ، فإنها لا تفعل ذلك بطريقة مرتبة ومرتبة. بدلاً من ذلك ، على مدار مليون عام أو نحو ذلك ، فإنها تتحول ببطء من الداخل إلى الخارج ، وتخرج طبقاتها الخارجية في النظام الشمسي المحيط. تلهث خشن بفعل اللهاث الممزق ، يتخلص النجم من طبقاته ، تاركًا وراءه فقط قلبًا ساخنًا مشتعلًا. هذا النواة ، يسمى الآن بشكل صحيح قزم ابيض ، تبلغ درجة حرارته حوالي مليون درجة وينبعث منه كميات وفيرة من الأشعة السينية.
يضرب هذا الإشعاع الغاز المحيط بالنجم الميت الآن. يتكون هذا الغاز في الغالب من الهيدروجين والهيليوم ، تمامًا مثل أي شيء آخر في الكون ، ولكنه يحتوي أيضًا على أجزاء وأجزاء من عناصر وجزيئات أثقل مثل الكربون والأكسجين وحتى الماء. تنشط العناصر من خلال الإشعاع المكثف الذي ينفجر من القزم الأبيض ، وتمتص هذه الطاقة وتعيد إصدارها في جميع أنواع الأطوال الموجية الملونة. في حال كنت تتساءل ، هذا هو بالضبط كيف تعمل مصابيح الفلورسنت ولكن على نطاق أكبر بكثير وأكثر فوضوية .
بمرور الوقت يبرد القزم الأبيض ولن يكون قادرًا على الاستمرار في إضاءة السديم المحيط به بالكامل ، وعند هذه النقطة سيختفي السديم عن الأنظار. يحدث هذا بعد حوالي 10000 عام من التعرض الأولي للنواة.
هذا ما نطلق عليه اسم السديم الكوكبي (لن أدخل في تاريخ الاسم لأنه في الأساس لا معنى له وعلينا فقط التعايش معه). كل سديم كوكبي فريد من نوعه لأن فيزياء تكوينها - من طبقة طرد فوق طبقة من مادة نجم - معقدة للغاية بحيث لا يمكن تكرارها تمامًا. على الرغم من أن السدم الكوكبية لا تدوم طويلًا ، إلا أنها شائعة بشكل مدهش ، لأن النجوم التي تأتي منها هي نفسها شائعة نسبيًا. لذلك في النهاية نراهم في انحاء المكان ، متلألئة مثل زينة عيد الميلاد في أعماق السماء.
دائرة الحياة النجمية
يعد العثور على السدم الكوكبية وتصنيفها وفهمها أمرًا بالغ الأهمية في التفاف رؤوسنا الفلكية حول التطور الكامل للنجوم داخل المجرة. وذلك لأن السدم الكوكبية تشكل مادة للأجيال الجديدة من النجوم. من خلال التشتت البطيء للغبار والغازات في السدم ، وأحيانًا الانفجارات العنيفة بسبب الإشعاع الشديد والرياح ، تشق المادة طريقها إلى الفضاء بين النجوم. هناك تختلط وتختلط مع البيئة المجرية العامة وتجد طريقها في النهاية إلى نظام نجمي طفل جديد ، وتستمر الدورة.
علاوة على ذلك ، نحتاج إلى فهم السدم الكوكبية لأنها تعطينا صورة لكيفية موت النجوم مثل شمسنا. في استطلاعاتنا نرى جميع أنواع السدم الكوكبية. في بعض الأحيان نرى هياكل حلزونية أو لولبية جميلة. في بعض الأحيان نرى المجالات أو الأشكال البيضاوية. وأحيانًا نرى فقط مجموعة من الخرق الممزقة التي بالكاد تسمي نفسها سديمًا. كيف تظهر مثل هذه الأنماط المعقدة والمتباينة؟ كيف يمكن لنجمين متشابهين جدًا أن يؤديا إلى ظهور سدم كوكبية مختلفة جذريًا؟ لا نعلم.
وهذه ليست نهاية الأسئلة. ما مدى أهمية السدم الكوكبية في إثراء الوسط البينجمي؟ مقارنة بقول سوبرنوفا. ما مدى سرعة تفرق المواد والعثور عليها طريقها جزء لا يتجزأ من جيل جديد من النجوم ؟
هذه كلها أسئلة جيدة جدًا ، وكلها بدون إجابات جيدة جدًا
عدد قليل من وحدات البكسل الجيدة
عادةً ما تكون الإجابة الصحيحة على أي مجموعة من الأسئلة مثل هذه هي المزيد من البيانات. نحتاج إلى الكثير من الملاحظات لكثير من السدم الكوكبية لمحاولة بناء قاعدة بيانات إحصائية لائقة حتى نتمكن من البدء في المقارنة والتباين بطريقة علمية قوية. ولكن هناك مشكلة تظهر إذا أردنا البدء في تطوير عمليات مسح ضخمة لاختيار الآلاف والآلاف من السدم الكوكبية في السماء. تكمن المشكلة في عدم وجود سدمين متشابهين ، لذلك من الصعب جدًا التوصل إلى مخطط تصنيف بسيط ينتقي السدم الكوكبية من بعض الأجزاء العشوائية الأخرى من الأشياء الفضائية.
ينبثق السديم الكوكبي المذهل NGC 7009 ، أو سديم زحل ، من الظلام كسلسلة من الفقاعات ذات الشكل الغريب ، مضاءة باللونين الوردي والأزرق. تم التقاط هذه الصورة الملونة بواسطة أداة MUSE القوية على تلسكوب كبير جدًا (VLT) التابع لـ ESO ، كجزء من دراسة رسمت خرائط الغبار داخل سديم كوكبي لأول مرة. هذه النسخة المشروحة تسمي ميزات هذا الكائن الغريب. حقوق الصورة: ESO / J. والش
والأمر الأكثر إحباطًا ، على نطاق ودقة معظم استطلاعات السماء ، أن السدم الكوكبية ليست سوى عدد قليل من وحدات البكسل الضبابية. كيف يمكن أن تميز واحد من الآخر؟ هذا هو المكان يأتي البحث الجديد . أجرى فريق من علماء الفلك عددًا هائلاً من عمليات المحاكاة والملاحظات المحاكاة للسدم الكوكبية ، بالإضافة إلى مصادر أخرى قد يتم الخلط بينها وبين المجرات والكوازارات.
قاموا بعد ذلك بتقطيع هذه البيانات بأكبر عدد ممكن من الطرق المختلفة ، مع رؤية كيف نظرت السدم الكوكبية إلى أطوال موجية معينة مقارنة بالآخرين. حددوا سلسلة رئيسية من الاختبارات التي سمحت لهم بتصفية أي ملوث آخر تقريبًا ، تاركين فقط مجموعة من السدم الكوكبية النظيفة (التي لا تزال غامضة). باستخدام هذه التقنية ، يمكن أن تدمج المسوحات الآلية المستقبلية للسماء بسهولة السدم الكوكبية في كتالوجاتها ، وربما تساعد في الإجابة على بعض الأسئلة المتعلقة بكيفية دوران دورة حياة البائع في المجرة.
اقرأ أكثر: ' السدم الكوكبية وكيفية العثور عليها: تحديد اللون في استطلاعات النطاق العريض الكبيرة '
