Hmloviny vo vesmíre – jeden z divov vesmíru, ohromujúci svojou krásou. Sú cenné nielen vizuálne. Štúdium hmlovín pomáha vedcom objasniť zákonitosti fungovania kozmu a jeho objektov, správne teórie o vývoji vesmíru a životnom cykle hviezd. Dnes vieme o týchto objektoch veľa, ale zďaleka nie všetko.
Zmes plynu a prachu
Pomerne dlho, až do polovice predminulého storočia, boli hmloviny považované za hviezdokopy, vzdialené od nás na značné vzdialenosti. Použitie spektroskopu v roku 1860 umožnilo zistiť, že mnohé z nich sú zložené z plynu a prachu. Anglický astronóm W. Heggins zistil, že svetlo z hmlovín sa líši od žiarenia pochádzajúceho z obyčajných hviezd. Spektrum prvého obsahuje jasné farebné čiary prerušované tmavými, zatiaľ čo v druhom prípade nie sú pozorované žiadne takéto čierne pásy.
Ďalší výskum zistil, že hmloviny Mliečnej dráhy a ďalšie galaxie vpozostáva hlavne z horúcej zmesi plynu a prachu. Často sa stretávame s podobnými studenými formáciami. Takéto oblaky medzihviezdneho plynu sa označujú aj ako hmloviny.
Klasifikácia
V závislosti od vlastností prvkov, ktoré tvoria hmlovinu, ich existuje niekoľko typov. Všetky sú prezentované vo veľkom počte v rozľahlosti vesmíru a sú rovnako zaujímavé aj pre astronómov. Hmloviny, ktoré z jedného alebo druhého dôvodu vyžarujú svetlo, sa zvyčajne nazývajú difúzne alebo jasné. Oproti nim sú v hlavnom parametri samozrejme označené ako tmavé. Existujú tri typy difúznych hmlovín:
- reflective;
- issue;
- zvyšky supernovy.
Emisné hmloviny sa zase delia na oblasti tvorby nových hviezd (H II) a planetárne hmloviny. Všetky tieto typy sa vyznačujú určitými vlastnosťami, vďaka ktorým sú jedinečné a hodné podrobného štúdia.
Regióny tvorby hviezd
Všetky emisné hmloviny sú oblaky svetelného plynu rôznych tvarov. Ich hlavným prvkom je vodík. Vplyvom hviezdy umiestnenej v strede hmloviny dochádza k jej ionizácii a zrážke s atómami ťažších zložiek oblaku. Výsledkom týchto procesov je charakteristická ružovkastá žiara.
Olia hmlovina alebo M16 je skvelým príkladom tohto typu objektov. Tu je oblasť tvorby hviezd, mnohých mladých, ako aj masívnych horúcich hviezd. Orlia hmlovina je kdehostí známy región vesmíru, Piliere stvorenia. Tieto zhluky plynu, vytvorené pod vplyvom hviezdneho vetra, sú zónou tvorby hviezd. Vznik svietidiel je spôsobený stláčaním stĺpcov plynu a prachu pôsobením gravitácie.
Vedci nedávno zistili, že Stĺpy stvorenia budeme môcť obdivovať iba ďalších tisíc rokov. Potom zmiznú. V skutočnosti k zničeniu stĺpov došlo približne pred 6000 rokmi v dôsledku výbuchu supernovy. Svetlo z tejto oblasti vesmíru k nám však prichádza už asi sedemtisíc rokov, takže udalosť, ktorú pre nás astronómovia vypočítali, je len otázkou budúcnosti.
Planetárne hmloviny
Názov ďalšieho typu svetelných oblakov plynu a prachu zaviedol W. Herschel. Planetárna hmlovina je poslednou etapou v živote hviezdy. Škrupiny odliate svietidlom tvoria charakteristický vzor. Hmlovina sa podobá disku, ktorý zvyčajne obklopuje planétu pri pohľade cez malý ďalekohľad. K dnešnému dňu je známych viac ako tisíc takýchto objektov.
Planetárne hmloviny sú súčasťou premeny červených obrov na bielych trpaslíkov. V strede formácie je horúca hviezda, svojím spektrom podobná svietidlám triedy O. Jej teplota dosahuje 125 000 K. Planetárne hmloviny sú väčšinou relatívne malé - 0,05 parseku. Väčšina z nich sa nachádza v strede našej galaxie.
Hmotnosť plynovej obálky vyvrhnutej hviezdou je malá. Ide o desatiny podobného parametra ako Slnko. Zmes plynu a prachu sa odstránistred hmloviny rýchlosťou až 20 km/s. Škrupina existuje asi 35 tisíc rokov a potom sa stáva veľmi zriedkavou a nerozoznateľnou.
Funkcie
Planetárna hmlovina môže mať rôzne tvary. V podstate tak či onak je blízko k lopte. Existujú okrúhle, prstencové, činkové hmloviny nepravidelného tvaru. Spektrá takýchto vesmírnych objektov zahŕňajú emisné čiary svetelného plynu a centrálnej hviezdy a niekedy absorpčné čiary zo spektra hviezdy.
Planetárna hmlovina vyžaruje obrovské množstvo energie. Je oveľa väčšia ako pri centrálnej hviezde. Jadro formácie vyžaruje ultrafialové lúče kvôli svojej vysokej teplote. Ionizujú atómy plynu. Častice sa zahrievajú, namiesto ultrafialového začnú vyžarovať viditeľné lúče. Ich spektrum obsahuje emisné čiary, ktoré charakterizujú útvar ako celok.
Hmlovina Mačacie oko
Príroda je remeselníčka na vytváranie nečakaných a krásnych tvarov. Pozoruhodná je v tomto ohľade planetárna hmlovina kvôli podobnosti nazývanej Mačacie oko (NGC 6543). Objavili ho v roku 1786 a ako prvý ho vedci identifikovali ako oblak svietivého plynu. Hmlovina Mačacie oko sa nachádza v súhvezdí Draka a má veľmi zaujímavú komplexnú štruktúru.
Vznikla asi pred 100 rokmi. Potom centrálna hviezda odhodila svoje škrupiny a vytvorila sústredné línie plynu a prachu, charakteristické pre vzor objektu. NaMechanizmus vzniku najvýraznejšej centrálnej štruktúry hmloviny zostáva dnes nejasný. Vzhľad takéhoto vzoru je dobre vysvetlený umiestnením dvojitej hviezdy v jadre hmloviny. Zatiaľ však neexistujú žiadne dôkazy na podporu tohto stavu vecí.
Teplota halo NGC 6543 je približne 15 000 K. Jadro hmloviny sa zahreje na 80 000 K. Centrálna hviezda je zároveň niekoľkotisíckrát jasnejšia ako Slnko.
Kolosálny výbuch
Masívne hviezdy často končia svoj životný cyklus s veľkolepými „špeciálnymi efektmi“. Obrovské výbuchy sily vedú k strate všetkých vonkajších plášťov svietidla. Z centra sa vzďaľujú rýchlosťou presahujúcou 10 000 km/s. Zrážka pohybujúcej sa látky so statickou spôsobuje silné zvýšenie teploty plynu. Výsledkom je, že jeho častice začnú žiariť. Zvyšky supernov často nie sú guľovité útvary, čo sa zdá logické, ale hmloviny rôznych tvarov. Stáva sa to preto, že látka vyvrhnutá vysokou rýchlosťou nepravidelne vytvára zrazeniny a zhluky.
Stopa pred tisíc rokmi
Asi najznámejším zvyškom supernovy je Krabia hmlovina. Hviezda, ktorá ju porodila, explodovala takmer pred tisíc rokmi, v roku 1054. Presný dátum bol stanovený podľa čínskych kroník, kde je dobre opísaný jeho záblesk na oblohe.
Charakteristickým vzorom krabie hmloviny je plyn vyvrhnutý supernovou, ktorý ešte nie je úplne zmiešaný s medzihviezdnou hmotou. Objekt sa nachádza vo vzdialenosti 3300 svetelných rokov odnás a neustále sa rozširuje rýchlosťou 120 km/s.
V strede sa nachádza Krabia hmlovina pozostatok supernovy – neutrónová hviezda, ktorá vyžaruje prúdy elektrónov, ktoré sú zdrojmi súvislého polarizovaného žiarenia.
Reflexná hmlovina
Ďalší typ týchto vesmírnych objektov pozostáva zo studenej zmesi plynu a prachu, ktoré nie sú schopné samostatne vyžarovať svetlo. Reflexné hmloviny žiaria vďaka blízkym objektom. Môžu to byť hviezdy alebo podobné difúzne útvary. Spektrum rozptýleného svetla zostáva rovnaké ako spektrum jeho zdrojov, ale pre pozorovateľa dominuje modré svetlo.
Veľmi zaujímavá hmlovina tohto typu je spojená s hviezdou Merope. Svietidlo zo zhluku Plejád ničí prechádzajúci molekulárny oblak už niekoľko miliónov rokov. Vplyvom hviezdy sa častice hmloviny zoradia v určitom poradí a sú k nej priťahované. Po určitom čase (presný čas nie je známy) môže Merope cloud úplne zničiť.
Temný kôň
Difúzne útvary sú často v kontraste s absorbujúcou hmlovinou. Galaxia Mliečna dráha ich má veľa. Ide o veľmi husté oblaky prachu a plynu, ktoré absorbujú svetlo z emisných a reflexných hmlovín a hviezd za nimi. Tieto studené kozmické útvary sú väčšinou tvorené atómami vodíka, hoci obsahujú aj ťažšie prvky.
Výborným predstaviteľom tohto typu je hmlovina Konská hlava. Nachádza sa v súhvezdí Orion. Charakteristický tvar hmloviny, tak podobný hlave koňa, vznikol v dôsledku vplyvu hviezdneho vetra a žiarenia. Objekt je dobre viditeľný vďaka tomu, že ako jeho pozadie slúži jasná emisná formácia. Zároveň je hmlovina Konská hlava len malou časťou rozšíreného, takmer neviditeľného, pohlcujúceho oblaku prachu a plynu.
Vďaka Hubblovmu teleskopu dnes hmloviny, vrátane planetárnych, pozná široká škála ľudí. Fotografie oblastí vesmíru, kde sa nachádzajú, zapôsobia do hĺbky duše a nenechajú nikoho ľahostajným.
