السديم الكوكبي هو واحد من أجمل الأجسام في الكون. ومع ذلك فهي مهمة للغاية ، حيث تنتشر عناصرها المجهزة وتتداخل مع الوسط النجمي استعدادًا لتشكيل جيل جديد من النجوم. لذا فإن دراستها مهمة لفهم التطور النجمى. ولكن على عكس إخوانهم النجمين ، حيث لا يوجد اثنان متشابهان ، فمن الصعب اختيارهما بكفاءة من الاستطلاعات الفلكية في السماء العميقة. لحسن الحظ ، قام فريق بحثي مؤخرًا بتطوير طريقة للقيام بذلك ، ويمكن أن يفتح عملهم الباب لفهم كامل للدائرة العظيمة للحياة النجمية.
خارج مع همس
عندما تضرب النجوم مثل شمسنا الدلو أخيرًا ، فإنها لا تفعل ذلك بطريقة مرتبة ومرتبة. بدلاً من ذلك ، على مدار مليون سنة أو نحو ذلك ، فإنهم يديرون أنفسهم ببطء من الداخل إلى الخارج ، ويخرجون طبقاتهم الخارجية إلى النظام الشمسي المحيط. شهقة خشنة بواسطة شهق خشن ، يتخلص النجم من طبقاته ، تاركًا وراءه فقط قلبًا ساخنًا حارقًا. تبلغ درجة حرارة هذا اللب ، التي تسمى الآن القزم الأبيض ، حوالي مليون درجة وتنبعث منها كميات وفيرة من الأشعة السينية.
يضرب هذا الإشعاع الغاز المحيط بالنجم الميت الآن. يتكون هذا الغاز في الغالب من الهيدروجين والهليوم ، تمامًا مثل أي شيء آخر في الكون ، ولكنه يحتوي أيضًا على أجزاء وقطع من العناصر الثقيلة والجزيئات مثل الكربون والأكسجين وحتى الماء. تنشط العناصر الناتجة عن الإشعاع المكثف خارج القزم الأبيض ، وتمتص هذه الطاقة وتعيد بثها في جميع أنواع الأطوال الموجية الملونة. في حال كنت تتساءل ، هذه هي بالضبط كيفية عمل مصابيح الفلورسنت ولكن على نطاق أكبر وأكثر فوضى.
بمرور الوقت سوف يبرد القزم الأبيض ولن يكون قادرًا بعد ذلك على الحفاظ على إضاءة السديم بأكمله المحيط به ، وعند هذه النقطة سيتلاشى السديم من المنظر. يحدث هذا بعد حوالي 10000 سنة من التعرض الأولي للنواة.
هذا ما نسميه سديم كوكبي (لن أدخل في تاريخ الاسم لأنه في الأساس لا معنى له وعلينا فقط أن نتعايش معه). كل سديم كوكبي واحد فريد من نوعه لأن فيزياء تكوينه - من طرد طبقة على طبقة مادة نجم - معقدة للغاية بحيث لا يمكن تكرارها تمامًا. على الرغم من أن السدم الكوكبية لا تدوم طويلًا ، إلا أنها شائعة بشكل مدهش ، لأن النجوم التي تأتي منها هي نفسها شائعة نسبيًا. لذا في نهاية المطاف نراهم في كل مكان ، يتلألأ مثل زينة عيد الميلاد في السماء العميقة.
دائرة الحياة النجمية
إن العثور على السدم الكوكبية وتصنيفها وفهمها أمر بالغ الأهمية لتغليف رؤوسنا الفلكية حول التطور الكامل للنجوم داخل المجرة. وذلك لأن السدم الكوكبية تشكل المادة لأجيال جديدة من النجوم. من خلال التشتت البطيء للغبار والغازات في السدم ، وأحيانًا حتى الانفجارات العنيفة بسبب الإشعاع الشديد والرياح ، فإن المادة تشق طريقها إلى الفضاء بين النجوم. هناك تختلط وتخلط مع الوسط المجري العام وتجد طريقها في النهاية إلى نظام نجمي جديد ، وتستمر الدورة.
علاوة على ذلك ، نحتاج إلى فهم السدم الكوكبية لأنها تعطينا صورة عن كيفية موت النجوم مثل شمسنا. في استطلاعاتنا نرى جميع أنواع السدم الكوكبية. في بعض الأحيان نرى هياكل حلزونية أو لولبية جميلة. في بعض الأحيان نرى مجالات أو أشكال بيضاوية. وأحيانًا نرى مجموعة من الخرق الممزقة التي بالكاد تطلق على نفسها سديم. كيف تظهر مثل هذه الأنماط المعقدة والمتفاوتة؟ كيف يمكن أن يتسبب نجمان متشابهان جدًا في السدم الكوكبية المختلفة جذريًا؟ لا نعلم.
وهذه ليست نهاية الأسئلة. ما مدى أهمية السدم الكوكبية لإثراء الوسط بين النجوم؟ مقارنة بقول السوبرنوفا. ما مدى سرعة انتشار المواد وإيجاد طريقها إلى جيل جديد من النجوم؟
هذه كلها أسئلة جيدة جدًا ، وكلها بدون أي إجابات جيدة جدًا
عدد قليل من وحدات البكسل الجيدة
عادةً ما تكون الإجابة الصحيحة على أي مجموعة من الأسئلة مثل هذه هي المزيد من البيانات. نحن بحاجة إلى الكثير من الملاحظات حول الكثير من السدم الكوكبية لمحاولة بناء قاعدة بيانات إحصائية لائقة حتى نتمكن من البدء في المقارنة والتباين بطريقة علمية صلبة. لكن هناك مشكلة تظهر إذا أردنا البدء في تطوير مسوحات ضخمة لانتقاء الآلاف والآلاف من السدم الكوكبية في السماء. تكمن المشكلة في أنه لا يوجد سديمان متشابهان ، لذلك من الصعب جدًا التوصل إلى مخطط تصنيف بسيط يختار السدم الكوكبية من بعض الأجزاء العشوائية الأخرى من الأشياء الفضائية.
والأكثر إحباطًا ، على نطاق ودقة معظم مسوح السماء ، فإن السدم الكوكبية ليست سوى عدد قليل من وحدات البكسل المشوشة. كيف يمكنك أن تخبر بعضها عن بعض؟ هذا هو المكان الذي يأتي فيه البحث الجديد. قام فريق من علماء الفلك بعدد هائل من المحاكاة والملاحظات المحاكاة للسدم الكوكبية ، بالإضافة إلى مصادر أخرى قد يتم الخلط بينها وبين المجرات والكوازارات.
ثم قاموا بتقطيع هذه البيانات بأكبر عدد ممكن من الطرق المختلفة ، ورأوا كيف تنظر السدم الكوكبية إلى أطوال موجية معينة مقارنة بالآخرين. حددوا سلسلة رئيسية من الاختبارات التي سمحت لهم بتصفية أي ملوث آخر تقريبًا ، تاركين فقط عددًا من السدم الكوكبية النظيفة (التي لا تزال غامضة). باستخدام هذه التقنية ، يمكن أن تقوم مسوحات السماء الآلية المستقبلية بسهولة بدمج السدم الكوكبية في كتالوجاتها ، ربما تساعد في الإجابة عن بعض الأسئلة حول كيفية دوران دائرة حياة البائع ودورها في المجرة.
اقرأ المزيد: "السدم الكوكبية وكيفية العثور عليها: تحديد اللون في استقصاءات النطاق العريض الكبيرة"
