Una nebulosa planetaria è uno degli oggetti più belli dell'universo. Eppure sono di vitale importanza, poiché i loro elementi elaborati si diffondono e si mescolano al mezzo interstellare in preparazione alla formazione di una nuova generazione di stelle. Quindi studiarli è importante per comprendere l'evoluzione stellare. Ma a differenza dei loro fratelli stellari, dato che non ce ne sono due uguali, è difficile individuarli in modo efficiente dalle indagini astronomiche nel cielo profondo. Per fortuna, un gruppo di ricerca ha recentemente sviluppato un metodo per fare proprio questo, e il loro lavoro potrebbe aprire la porta per comprendere appieno il grande cerchio della vita stellare.
Fuori con un piagnucolio
Quando le stelle come il nostro sole finalmente colpiscono il secchio, non lo fanno in modo pulito e ordinato. Invece, nel corso di circa un milione di anni circa, si girano lentamente verso l'esterno, espellendo i loro strati esterni nel sistema solare circostante. Frastagliato rantolo di rantolo frastagliato, la stella perde i suoi strati, lasciando dietro di sé solo un nucleo ardente ardente. Questo nucleo, ora correttamente chiamato una nana bianca, ha una temperatura di circa un milione di gradi ed emette abbondanti quantità di radiazioni a raggi X.
Questa radiazione colpisce il gas che circonda la stella ormai morta. Quel gas è principalmente idrogeno ed elio, proprio come qualsiasi altra cosa nell'universo, ma contiene anche frammenti di elementi e molecole più pesanti come carbonio, ossigeno e persino acqua. Eccitati dall'intensa radiazione che spazza via la nana bianca, gli elementi assorbono quell'energia e la emettono di nuovo in tutte le lunghezze d'onda colorate. Nel caso ti stavi chiedendo, questo è esattamente come funzionano le lampadine fluorescenti, ma su una scala molto più grande e più disordinata.
Nel corso del tempo la nana bianca si raffredderà e non sarà più in grado di sostenere l'illuminazione dell'intera nebulosa che la circonda, a quel punto la nebulosa svanirà dalla vista. Ciò accade circa 10.000 anni dopo l'esposizione iniziale del nucleo.
Questo è ciò che chiamiamo una nebulosa planetaria (non entrerò nella storia del nome perché sostanzialmente non ha senso e dovremo solo conviverci). Ogni singola nebulosa planetaria è unica perché la fisica di formarle - dall'espulsione di uno strato all'altro del materiale di una stella - è così complessa che non può mai essere esattamente ripetuta. Anche se le nebulose planetarie non durano a lungo, sono sorprendentemente comuni, perché le stelle da cui provengono sono esse stesse relativamente comuni. Quindi alla fine li vediamo dappertutto, scintillando come ornamenti natalizi nel cielo profondo.
The Circle of Stellar Life
Trovare, classificare e comprendere le nebulose planetarie sono di fondamentale importanza per avvolgere le nostre teste astronomiche attorno alla piena evoluzione delle stelle all'interno di una galassia. Questo perché le nebulose planetarie formano il materiale per le nuove generazioni di stelle. Attraverso una lenta dispersione della polvere e dei gas nelle nebulose e talvolta anche esplosioni violente dovute a radiazioni e venti estremi, il materiale si fa strada nello spazio interstellare. Lì si mescola e si confonde con l'ambiente generale galattico e alla fine trova la sua strada in un nuovo sistema stellare bambino, e il ciclo continua.
Inoltre, dobbiamo capire le nebulose planetarie perché ci danno un'idea di come muoiono le stelle come il nostro sole. Nei nostri sondaggi vediamo tutti i tipi di nebulose planetarie. A volte vediamo bellissime strutture elicoidali o a spirale. A volte vediamo sfere o ovali. E a volte vediamo solo un mucchio di stracci laceri che a malapena possono definirsi una nebulosa. Come emergono schemi così intricati e disparati? Come possono due stelle apparentemente molto simili dare origine a nebulose planetarie radicalmente diverse? Non lo sappiamo.
E questa non è la fine delle domande. Quanto sono importanti le nebulose planetarie per arricchire il mezzo interstellare? Rispetto a dire supernova. Con quale velocità il materiale può disperdersi e trovare la sua strada incorporata in alcune nuove generazioni di stelle?
Queste sono tutte ottime domande, tutte senza risposte molto valide
Alcuni buoni pixel
La risposta adeguata a qualsiasi serie di domande come questa è di solito più dati. Abbiamo bisogno di molte osservazioni su molte nebulose planetarie per cercare di creare un database statistico decente in modo da poter iniziare a confrontare e confrontare in modo scientifico solido. Ma c'è un problema che appare se vogliamo iniziare a sviluppare enormi sondaggi per individuare migliaia e migliaia di nebulose planetarie nel cielo. Il problema è che non esistono due nebulose uguali, quindi è molto difficile elaborare un semplice schema di classificazione che raccolga nebulose planetarie da altri frammenti casuali di spazio.
Ancora più frustrante, alla scala e alla risoluzione della maggior parte dei rilievi del cielo, le nebulose planetarie sono solo pochi pixel sfocati. Come puoi distinguere l'uno dall'altro? È qui che entra in gioco la nuova ricerca. Un team di astronomi ha eseguito un numero enorme di simulazioni e simulato osservazioni di nebulose planetarie, oltre ad altre fonti che potrebbero essere confuse con galassie e quasar simili.
Hanno quindi diviso questi dati nel modo più diverso possibile, vedendo come le nebulose planetarie guardavano certe lunghezze d'onda rispetto ad altre. Hanno identificato una serie chiave di test che hanno permesso loro di filtrare quasi tutti gli altri contaminanti, lasciando solo una popolazione di nebulose planetarie pulite (ancora sfocate). Con questa tecnica le future indagini automatiche sul cielo potrebbero facilmente incorporare nebulose planetarie nei loro cataloghi, forse aiutando a rispondere ad alcune delle domande su come esattamente il cerchio della vita del venditore gira e rigira nella galassia.
Per saperne di più: "Nebulose planetarie e come trovarle: identificazione del colore nei grandi sondaggi sulla banda larga"
