Miglāji kosmosā – viens no Visuma brīnumiem, pārsteidzošs savā skaistumā. Tie ir vērtīgi ne tikai vizuāli. Miglāju izpēte palīdz zinātniekiem noskaidrot Kosmosa un tā objektu funkcionēšanas likumus, labot teorijas par Visuma attīstību un zvaigžņu dzīves ciklu. Šodien mēs zinām daudz par šiem objektiem, taču tālu ne visu.
Gāzes un putekļu maisījums
Diezgan ilgu laiku, līdz pagājušā gadsimta vidum, miglāji tika uzskatīti par zvaigžņu kopām, kas atrodas tālu no mums ievērojamā attālumā. Spektroskopa izmantošana 1860. gadā ļāva konstatēt, ka daudzi no tiem sastāv no gāzes un putekļiem. Angļu astronoms V. Heginss atklāja, ka miglāju gaisma atšķiras no parasto zvaigžņu starojuma. Pirmā spektrā ir spilgtas krāsas līnijas, kas mijas ar tumšām, savukārt otrajā gadījumā šādas melnas joslas nav novērotas.
Turpmākie pētījumi ir atklājuši, ka Piena Ceļa un citu galaktiku miglājigalvenokārt sastāv no karsta gāzes un putekļu maisījuma. Bieži sastopami līdzīgi aukstie veidojumi. Šādi starpzvaigžņu gāzes mākoņi tiek saukti arī par miglājiem.
Klasifikācija
Atkarībā no to elementu īpašībām, kas veido miglāju, ir vairāki to veidi. Visi no tiem lielā skaitā tiek prezentēti kosmosa plašumos un ir vienlīdz interesanti astronomiem. Miglājus, kas viena vai otra iemesla dēļ izstaro gaismu, parasti sauc par izkliedētiem vai spilgtiem. Pretēji tiem galvenajā parametrā, protams, ir apzīmēti kā tumši. Ir trīs veidu difūzie miglāji:
- atstarojošs;
- izdevums;
- supernovas paliekas.
Emisijas miglāji savukārt tiek iedalīti jauno zvaigžņu veidošanās reģionos (H II) un planētu miglājos. Visiem šiem veidiem ir raksturīgas noteiktas īpašības, kas padara tos unikālus un rūpīgi jāizpēta.
Zvaigžņu veidošanās reģioni
Visi emisijas miglāji ir dažādu formu gaismas gāzes mākoņi. To galvenais elements ir ūdeņradis. Tādas zvaigznes ietekmē, kas atrodas miglāja centrā, tā jonizējas un saduras ar mākoņa smagāko komponentu atomiem. Šo procesu rezultāts ir raksturīgs rozā mirdzums.
Ērgļa miglājs jeb M16 ir lielisks šāda veida objektu piemērs. Šeit ir zvaigžņu veidošanās reģions, daudzas jaunas, kā arī masīvas karstas zvaigznes. Kur atrodas Ērgļa miglājsatrodas labi zināms kosmosa reģions, Radīšanas pīlāri. Šie gāzu kluči, kas izveidojušies zvaigžņu vēja ietekmē, ir zvaigžņu veidošanās zona. Gaismekļu veidošanos šeit izraisa gāzu un putekļu kolonnu saspiešana gravitācijas ietekmē.
Nesen zinātnieki ir uzzinājuši, ka mēs tikai vēl tūkstoš gadus varēsim apbrīnot Radīšanas pīlārus. Tad viņi pazudīs. Faktiski pīlāru iznīcināšana notika pirms aptuveni 6000 gadiem supernovas sprādziena dēļ. Taču gaisma no šī kosmosa reģiona pie mums nāk jau aptuveni septiņus tūkstošus gadu, tāpēc astronomu aprēķinātais notikums mums ir tikai nākotnes jautājums.
Planētu miglāji
Nākamā veida gaismas gāzes un putekļu mākoņu nosaukumu ieviesa V. Heršels. Planētu miglājs ir pēdējais posms zvaigznes dzīvē. Gaismekļa izlietās čaulas veido raksturīgu rakstu. Miglājs atgādina disku, kas parasti ieskauj planētu, skatoties caur nelielu teleskopu. Līdz šim ir zināms vairāk nekā tūkstotis šādu objektu.
Planētu miglāji ir daļa no sarkano milžu pārtapšanas par b altajiem punduriem. Veidojuma centrā atrodas karsta zvaigzne, kas pēc spektra līdzīga O klases gaismekļiem. Tās temperatūra sasniedz 125 000 K. Planētu miglāji lielākoties ir salīdzinoši mazi - 0,05 parsek. Lielākā daļa no tām atrodas mūsu galaktikas centrā.
Zvaigznes izmestā gāzes apvalka masa ir maza. Tas ir desmitdaļas no līdzīga Saules parametra. Gāzes un putekļu maisījums tiek noņemts nomiglāja centru ar ātrumu līdz 20 km/s. Apvalks pastāv apmēram 35 tūkstošus gadu, un pēc tam kļūst ļoti reti sastopams un neatšķirams.
Funkcijas
Planētu miglājam var būt dažādas formas. Būtībā tā vai tā ir tuvu bumbai. Ir apaļi, gredzenveida, hanteles formas neregulāras formas miglāji. Šādu kosmosa objektu spektri ietver gaismas gāzes un centrālās zvaigznes emisijas līnijas un dažreiz arī absorbcijas līnijas no zvaigznes spektra.
Planētu miglājs izstaro milzīgu enerģijas daudzumu. Tas ir daudz lielāks nekā centrālajai zvaigznei. Veidojuma kodols augstās temperatūras dēļ izstaro ultravioletos starus. Tie jonizē gāzes atomus. Daļiņas tiek uzkarsētas, ultravioletā starojuma vietā tās sāk izstarot redzamus starus. To spektrs satur emisijas līnijas, kas raksturo veidojumu kopumā.
Kaķa acs miglājs
Daba ir amatniece negaidītu un skaistu formu radīšanā. Ievērības cienīgs šajā ziņā ir planetārais miglājs, jo līdzības dēļ to sauc par Kaķa aci (NGC 6543). Tas tika atklāts 1786. gadā un bija pirmais, ko zinātnieki identificēja kā gaismas gāzes mākoni. Kaķa acs miglājs atrodas Drako zvaigznājā, un tam ir ļoti interesanta sarežģīta struktūra.
Tā tika izveidota apmēram pirms 100 gadiem. Tad centrālā zvaigzne nometa čaulas un izveidoja koncentriskas gāzes un putekļu līnijas, kas raksturīgas objekta paraugam. UzMūsdienās miglāja izteiksmīgākās centrālās struktūras veidošanās mehānisms joprojām ir neskaidrs. Šāda raksta parādīšanos labi izskaidro dubultzvaigznes atrašanās vieta miglāja kodolā. Tomēr līdz šim nav pierādījumu, kas apstiprinātu šo lietu stāvokli.
NGC 6543 oreola temperatūra ir aptuveni 15 000 K. Miglāja kodols ir uzkarsēts līdz 80 000 K. Tajā pašā laikā centrālā zvaigzne ir vairākus tūkstošus reižu spožāka par Sauli.
Kolosāls sprādziens
Masīvas zvaigznes bieži beidz savu dzīves ciklu ar iespaidīgiem "specefektiem". Milzīgi sprādzieni noved pie tā, ka gaismeklis zaudē visus ārējos apvalkus. Viņi attālinās no centra ar ātrumu, kas pārsniedz 10 000 km/s. Kustīgas vielas sadursme ar statisku izraisa spēcīgu gāzes temperatūras paaugstināšanos. Tā rezultātā tās daļiņas sāk spīdēt. Bieži vien supernovas paliekas ir nevis sfēriski veidojumi, kas šķiet loģiski, bet gan dažādu formu miglāji. Tas notiek tāpēc, ka lielā ātrumā izvadītā viela neregulāri veido recekļus un kopas.
Pēdas pirms tūkstoš gadiem
Iespējams, slavenākā supernovas palieka ir Krabja miglājs. Zvaigzne, kas viņu dzemdēja, eksplodēja gandrīz pirms tūkstoš gadiem, 1054. gadā. Precīzs datums tika noteikts saskaņā ar Ķīnas hronikām, kur tā uzplaiksnījums debesīs ir labi aprakstīts.
Krabju miglājam raksturīgais modelis ir supernovas izmestā gāze, kas vēl nav pilnībā sajaukta ar starpzvaigžņu vielu. Objekts atrodas 3300 gaismas gadu attālumā nomums un nepārtraukti paplašinās ar ātrumu 120 km/s.
Centrā Krabja miglājs satur supernovas paliekas - neitronu zvaigzni, kas izstaro elektronu plūsmas, kas ir nepārtraukta polarizēta starojuma avoti.
Atspoguļojošie miglāji
Cita veida šo kosmosa objektu veido auksts gāzes un putekļu maisījums, kas pats par sevi nespēj izstarot gaismu. Atstarojošie miglāji spīd blakus esošo objektu dēļ. Tās var būt zvaigznes vai līdzīgi izkliedēti veidojumi. Izkliedētās gaismas spektrs paliek tāds pats kā tās avotu spektrs, bet novērotājam dominē zilā gaisma.
Ļoti interesants šāda veida miglājs ir saistīts ar zvaigzni Merope. Gaismeklis no Pleiades klastera ir iznīcinājis garāmejošu molekulāro mākoni vairākus miljonus gadu. Zvaigznes ietekmes rezultātā miglāja daļiņas sarindojas noteiktā secībā un tiek vilktas uz to. Pēc kāda laika (precīzs laiks nav zināms) Merope var pilnībā iznīcināt mākoni.
Tumšais zirdziņš
Difūzus veidojumus bieži kontrastē ar absorbējošu miglāju. Piena Ceļa galaktikā ir daudz no tiem. Tie ir ļoti blīvi putekļu un gāzu mākoņi, kas absorbē gaismu no emisijas un atstarošanas miglājiem un zvaigznēm aiz tiem. Šos aukstos kosmiskos veidojumus galvenokārt veido ūdeņraža atomi, lai gan tajos ir arī smagāki elementi.
Izcils šāda veida pārstāvis ir Zirga galvas miglājs. Tas atrodas Oriona zvaigznājā. Raksturīgā miglāja forma, kas tik līdzīga zirga galvai, veidojusies zvaigžņu vēja un starojuma ietekmes rezultātā. Objekts ir skaidri redzams, jo tam par fonu kalpo spilgts emisijas veidojums. Tajā pašā laikā Zirga galvas miglājs ir tikai neliela daļa no paplašināta, gandrīz neredzama, absorbējoša putekļu un gāzu mākoņa.
Pateicoties Habla teleskopam, miglāji, tostarp planētu, mūsdienās ir pazīstami plašam cilvēku lokam. Fotogrāfijas ar kosmosa apgabaliem, kur tie atrodas, atstāj iespaidu līdz dvēseles dziļumiem un neatstāj vienaldzīgus.
