Obiekty
Gwiazdy nowe
 |
|
|
Rysunek gwiazdy nowej V1974 w gwiazdozbiorze Łabędzia. Dyskiem otoczony jest biały karzeł.
|
Nie są to obiekty nowo powstał, jak sugeruje nazwa, lecz gwiazdy zmienne, zwiększające szybko (w ciągu kilku godzin lub kilku dni) swą jasność od tysiąca do miliona razy. Zwiekszenie jasności związane jest z wybuchem we wnątrz gwiazdy. Po osiągnięciu maksimum blasku jasność zaczyna maleć w czasie kilkuset dni, przy czym tempo zmniejszania się jasności nowej jest na ogół tym większe, im jaśniejsza była ona w maksimum blasku. W czasie wybuchu i po nim obserwuje się, zwykle w widmie światła nowej, szerokie linie przesunięte ku fioletowi. Świadczą one o towarzyszącym wybuchowi odrzucaniu zewnątrz warstw atmosfery gwiazdy. Przypuszcza się, że nowe są układami podwójnymi, w których jeden jest normalną gwiazdą, a drugi białym karłem otoczonym gazowym dyskiem. Opadający na białego karła wodór sprawia, że po pewnym czasie, wskutek wysokiej temperatury, całą otoczka ulega samozapłonowi termojądrowemu. Otoczka zostaje odrzucona. W tym momencie jasność gwiazdy szybko wzrasta. Jeśli gwiazdy nowe powtarzają wybuchy co jakiś czas, wówczas wzrost ich jasności jest znacznie mniejszy. W naszej galaktyce liczba gwiazd nowych jest trudna do oszacowania bowiem znaczne obszary Drogi Mlecznej przesłania materia międzygwiezdna. W galaktyce Andromedy obserwuje się od 25 do 30 wybuchów gwiazd nowych w ciągu roku.
Brązowe karły
 |
|
Mała plamka przy tarczy gwiazdy Gliese 229 to pierwszy dostrzeżony brązowy karzeł
|
Obiekt o masie mniejszej niż 0,08 masy Słońca (80 mas Jowisza) nie może w swym wnętrzu produkować helu z wodoru (czyli "nie spala wodoru") i w związku z tym nie zasługuje na miano gwiazdy. Jeśli jego masa przekracza 0.015 masy Słońca (15 razy więcej od masy Jowisza), nie można go także uznać za planetę. Zamiast wodoru "spala" bowiem deuter i przez kilka milionów lat świeci kosztem energii uzyskanej z przemian jądrowych, do czego planety w ogóle nie są zdolne. Brązowy karzeł emituje głównie promieniowanie podczerwone oraz w wąskim zakresie światło widzialne, nadające mu brązowawą barwę, stąd jego nazwa - brązowy lub brunatny karzeł. Z czasem brązowy karzeł stygnie, tym wolniej im większą ma masę, przeistaczając się w czarnego karła.
Brązowy karzeł jest więc zwykłą kulą rozgrzanego gazu, dość ciemno świecącego w porównaniu z gwiazdami, to takie "niedorobione" lub "niedoszłe" gwiazdy. kilkanaście lat temu brązowe karły istniały tylko w ukształtowanej przez komputery wyobraźni teoretyków. Pierwszy taki obiekt wykryto w 1995 roku i dziś znamy ich już setki i wiemy, że w naszej galaktyce jest ich co najmniej tyle, ile zwykłych gwiazd.
 |
|
Brązowe karły w mgławicy w Orionie widoczne w podczerwieni, w centrum mgławicy znajdują są jasno świecące gwiazdy, obok bledsze, planetopodobne obiekty czyli brązowe karły
|
W 2004 roku odkryto brązowego karła 2M1207, wokół którego w odległości 55 jednostek astronomicznych (średnia odległość Ziemi od Słońca), krąży obiekt (planeta) o masie pięć razy większej od Jowisza. Wydaje się także, że wokół brązowych karłów istnieje dysk materii, z którego mogłyby powstawać planety lub planetoidy. Do niedawna poszukiwacze planet pozasłonecznych nie zwracali uwagi na otoczenie gwiazd o małych masach, tym bardziej brązowych karłów, zwłaszcza, że jest to bardzo trudne. Ciekawe, czy planety krążące wokół brązowych karłów są zjawiskiem powszechnym?
Na początku 2006 roku odkryto układ podwójnych brązowych karłów. Są one tak ustawione względem Ziemi, że co pewien czas możemy obserwować zaćmienia jednego składnika przez drugi. Z częstości powtarzania się zaćmień można obliczyć dokładnie okres orbitalny układu. Wykorzystując dodatkowo obserwowane głębokości i szerokości zaćmień, III prawo Keplera i obserwacje spektroskopowe, jesteśmy w stanie bardzo dokładnie określić rozmiary, masy i temperatury obu składników układu. Astronomowie obliczyli, że masy badanych brązowych karłów wynoszą 35 i 55 mas Jowisza, przy czym błąd pomiarowy wynosi mniej niż 10%, co sprawia, że te pomiary należą do najdokładniejszych w tej dziedzinie. Co najciekawsze obiekty te, jak na swoją niewielką masę, okazały się mieć stosunkowo duże rozmiary i są niewiele mniejsze od naszego Słońca. Kolejną niespodzianką były pomiary temperatury efektywnej brązowych karłów. Teoria przewiduje bowiem, że im masywniejszy obiekt, tym wyższa jego temperatura. Obserwacje pokazały jednak, że jest dokładnie na odwrót - cięższy składnik ma temperaturę 2650 K, a lżejszy 2790 K. Obserwowany układ znajduje się w mgławicy Oriona, w odległości 1500 lat świetlnych od nas. Jest przy tym obiektem bardzo młodym, którego wiek szacuje się na kilka milionów lat.
Mgławice planetarne
 |
|
|
Planetarna mgławica IC 418, położona w odległości 2000 lat świetlnych . Rdzeń widoczny w środku zdjęcia zmienia się w białego karła.
|
W końcowym stadium czerwonego olbrzyma lub nadolbrzyma o masie mniejszej od ośmiu mas Słońca, następuje emisja z powierzchni gwiazdy cząstek tworzących tak zwany wiatr gwiazdowy. Większość masy gwiazdy zostaje wywiana do ośrodka międzygwiazdowego. Wokół gwiazdy powstaje kulista i cienka otoczka. Proces ten w przypadku gwiazdy wielkości Słońca trwa około 10 tysięcy lat. Pozostałości gwiazdy w pewnym momencie kurczą się, temperatura powierzchni rośnie i gwiazda staje się bardzo jasna. Gdy temperatura powierzchni gwiazdy osiągnie odpowiednio dużą wartość, gaz otoczki gwiazdy, odległy wtedy o średnio około pół roku świetlnego od gwiazdy, zostaje zjonizowany i obłok zaczyna świecić tworząc mgławicę. Obecnie znamy około 2000 mgławic planetarnych.
Mgławica planetarna jak widać nie ma ona nic wspólnego z planetami, a niezbyt fortunna nazwa wzięła się stąd, że obiekt ten oglądany w teleskopie początkowo przypomina rozmazany dysk podobny do tarczy planety. W pierwszej fazie bowiem odrzucona otoczka jest niemal sferycznie symetryczna, dopiero później powstają niezwykłe kształty.
 |
|
|
Mgławica planetarna NGC 6543 zwana Kocie Oko. W środku powstaje biały karzeł.
|
Wszystkie gwiazdy przetwarzają w swych wnętrzach pierwiastki lżejsze (wodór i hel) na cięższe (takie jak węgiel, tlen i metale). Utrata masy przez gwiazdę powoduje więc zasilanie materii międzygwiazdowej w pierwiastki inne niż wodór i hel. Mgławice planetarne nie świecą światłem białym, jak większość gwiazd. W ich widmach widoczne są tylko pojedyncze linie i dlatego obiekty te są widoczne z bardzo dużych odległości, nawet w sąsiednich galaktykach.
W niektórych mgławicach planetarnych wykryto układy koncentrycznych promieni. Oznacza to, że wypływ materii nie jest procesem ciągłym, lecz krótkich wyrzutów powtarzających się co około 500 lat. Okres ten jest zbyt długi, by wyrzuty mogły być następstwem pulsacji dynamicznych (podczas których gwiazda na przemian kurczy się i rozdyma wskutek lekkiego zachwiania równowagi między grawitacją i ciśnieniem), a jednocześnie za krótki, by dało się je wytłumaczyć pulsacjami termicznymi (podczas których tempo przemian jądrowych we wnętrzu gwiazdy na przemian rośnie i maleje). Przyczyna powstawania pierścieni pozostaje zatem niewyjaśniona.
| « Poprzednia Następna » |