|
A csillagközi por- és gázfelhők (ködök)
Ha csupán szabad szemmel felnézünk az égre, máris megállapíthatjuk, hogy - különösen a Tejút irányában - vannak csillagokban igen szegény területek. Távcsövekkel más helyeken fényes ködöket láthatunk, amiket régen sűrű csillaghalmazoknak gondoltak. Ez a vélekedés egyes esetekben be is igazolódott, a ködök nagy részéről azonban sikerült igazolni, hogy valójában csillagközi gáz- és porfelhőkről van szó. Az említett sötét területekről is kiderült, hogy olyan, nem világító gáz- és porfelhőket látunk, melyek elzárják a kilátást a világűr mögöttük lévő részei felé, ezért nem látunk ezekben az irányokban csillagokat.
A csillagközi tér anyagát nevezzük intersztelláris, vagyis csillagközi anyagnak. A szorosabb értelemben vett intersztelláris anyag finom gáz és poranyag, amely körülveszi a csillagokat. A sűrűsége olyan kicsi (1 atom/köbcentiméter), hogy közvetlen optikai megfigyelése - például a csillagos égről készült felvételeken - nem lehetséges.
Az intersztelláris anyag kémiai összetétele a csillagok összetételére hasonlít. A leggyakoribb a hidrogén, ezt követi a hélium, a maradék pedig nehezebb elemekből áll. A csillagközi anyag 99%-a gáz, csupán 1%- a por. Hőmérséklete 25 K körüli.
A por- és gázfelhők tulajdonképpen a csillagközi anyag sűrűsödései. A csillagvárosokban a hatalmas gázfelhőket latinul nebuláknak nevezzük. A csillagközi ködökben - hasonlóan a Világegyetem egészéhez - a hidrogén a leggyakrabban előforduló elem. Fő típusai a következők.
Sötét porködök. Nagyobb sűrűségű, az átlagosnál több port tartalmazó felhők, melyek jelentősen legyengítik a mögöttük lévő csillagok fényét, s ezáltal az égbolton csillagmentes területek jönnek létre. A Dél Keresztje (Crux) csillagképben lévő Szeneszsákban százszor akkora a sűrűség, mint az átlagos intersztelláris anyagban.
Világító gázködök (diffúz ködök). Fénylő ködök, melyek mindig fényes csillagok, vagy csillagcsoportok környezetében helyezkednek el. Két alaptípusuk létezik.
Emissziós ködök, amelyek gázanyaga maga világít. A gerjesztés energiáját a köd környezetében - vagy a belsejében - lévő csillagok adják, amelyek intenzív sugárzásukkal felhevítik és fénykibocsátásra (emisszióra) késztetik az anyagát. Színük általában vöröses, rózsaszínes, akárcsak a Sas-köd esetében.
Reflexiós ködök. Ezek halványan, kékesen derengenek, mert a környezetükben lévő fiatal csillagok sugárzása visszaverődik róluk. Az adott csillagnak megfelelő, folytonos színképet mutatnak. A reflexiós ködök legismertebb képviselője az, amelybe a Fiastyúk ágyazódik be. Az emissziós és reflexiós ködök többnyire együtt fordulnak elő.
A csillagok születése és halála
A csillagközi por- és gázfelhők a csillagszületés színhelyei.
A felhők
anyagában gravitációs összehúzódás indulhat meg egy közeli csillagrobbanás, vagy
egy fiatal csillag erős csillagszelének hatására. Az anyagsűrűsödés révén anyagcsomók (gócok)
keletkeznek (Bok- globulák)
Az anyagcsomók belseje összeomlik, besűrűsödik, felforrósodik és létrejön a protocsillag (csillagembrió). A csillagembriók kezdetben még a por- és gázburkokban tartózkodnak, majd intenzív sugárzásukkal elpárologtatják azok anyagát. Ha megindul a magfúzió, az összeomlás megáll, s az égitest csillagként stabilizálódik.
De a csillagok sem örök életűek. Néhányan, csak pár millió évig ragyognak, mások viszont milliárd évekig kitartanak. Előbb utóbb azonban mindegyikük elfogyasztja üzemanyagát, a magjában lévő hidrogénkészletet. Ezután vagy látványos szupernóva-robbanásban, vagy csendes, hosszú haldoklásban halnak meg - ez a kezdeti tömegtől függ. A közepes tömegű csillagok anyagot dobnak le és planetáris ködöket hoznak létre, míg a nagy tömegűeket a robbanás után egy gyorsan táguló gázfelhő, a szupernóva maradvány veszi körül.
Többnyire héjszerűen felépülő, folyamatos tágulásban lévő gázfelhők. Hasonlóan az emissziós ködökhöz, a gerjesztés energiáját a központi csillag szolgáltatja.
A kissé megtévesztő elnevezés oka az, hogy ezek az objektumok gyakran kerek, korongszerű képet mutatnak, ezért kissé a bolygókhoz hasonlítanak. Valójában semmi közük a bolygókhoz.
A planetáris ködök szabad szemmel nem láthatóak. Részletes
vizsgálatuk csak jóval a távcső feltalálása után
kezdődött. Megfigyelésüket nehezíti, hogy alacsony felületi fényességük miatt
szinte beleolvadnak az égi háttérbe. A Csiga-köd fénye például akkora területen
oszlik szét, mint amekkora a telihold nagysága, holott fényessége csak töredéke
annak. Az 1780-as években W. Herschel angol
csillagász kezdte el a ködök katalogizálását. 1785-ben közölt cikkében vezette be
a planetáris köd fogalmát azokra az égitestekre, amelyek kerek alakjuk miatt korong
formájú szellemképnek tűntek. Herschel úgy gondolta, hogy a planetáris ködök gázból, vagy folyadékból álló
halvány, világító ködök, viszont tévesen úgy sejtette, hogy ezek fiatal
képződmények, melyeknek anyaga még nem sűrűsödött csillagokká.
Ma már tudjuk, hogy a planetáris ködök öregedő csillagok körül elhelyezkedő, halványan fénylő gázhéjak, melyeket a csillag dobott le magáról, úton a fehér törpe vagy más tömör állapot felé. A folyamat során a csillag igen jelentős mennyiségű tömeget veszít
A planetáris ködök átmérője: 3-6 milliárd km
A planetáris ködök tömege: 1/5 naptömeg
A planetáris ködök tágulási sebessége: 10-15 km/s
A planetáris ködök világító mechanizmusa. A központi csillag O színkép típusú, azaz magas felszíni hőmérsékletű (80.000- 100.000 K).
A planetáris köd belsejében a központi csillagról kiáramló energia a gázokat ionizálja és ultaribolya sugárzásra készteti. Kifelé haladva az energiaszint csökken, így a gázok egyre nagyobb hullámhosszú (és kisebb energiájú) sugárzást bocsátanak ki. Végül a legkülső, még látható réteg már tiszta vörös sugárzást bocsát ki. Így belülről kifelé haladva a planetáris köd a szivárvány színeiben világít: ibolya, kék, zöld, sárga, narancs és vörös.
Újdonságok a planetáris ködök világában: lásd a Hubble-űrtávcső planetáris-köd galériáját!
A
szupernóvák felrobbanásukkor izzó por- és gázfelhőt szórnak szét a világűrben.
Az így keletkezett objektumokat nevezzük szupernóva maradványoknak. Ebben a felhőben
a csillag élete során, illetve a robbanáskor keletkezett számos nehéz elem is jelen
van, melyek igen fontosak a későbbi csillagképződéseknél. A második generációs
csillagok anyaga részben ezekből
az elemekből áll, így lehetőség nyílik a bolygórendszerek kialakulására. A mi
Napunk is második generációs csillag, és mi mindnyájan a szűkebb kozmikus
környezetünkben történt korábbi szupernóva robbanásoknak köszönhetően jöttünk
létre.
Minden idők legjobban ismert szupernóvája: az SN 1987A története
