زحل هو رمز. لا يوجد شيء آخر مثل ذلك في النظام الشمسي ، وهو شيء يعرفه الأطفال حتى. ولكن هناك جسم بعيد يسميه علماء الفلك سديم زحل ، لأنه من بعيد يشبه الكوكب ، بشكله الحلقية الواضحة.
سديم زحل لا علاقة له بالكوكب ، باستثناء الشكل. يبعد حوالي خمسة آلاف سنة ضوئية ، لذا فهو يشبه الكوكب في تلسكوب صغير في الفناء الخلفي. ولكن عندما يدرب علماء الفلك تلسكوبات كبيرة عليه ، ينهار الوهم.
كان العلماء في معهد إسبانيا للعلوم الفلكية (IAC) جزءًا من دراسة حديثة لسديم زحل. نُشرت ورقتهم بعنوان "مسح طيفي للتصوير للسديم الكوكبي NGC 7009 مع MUSE" في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية. إنها أول دراسة تفصيلية عن سديم كوكبي مجري مع مخطط طيفي ميداني متكامل MUSE (متعدد الوحدات الطيفية) على تلسكوب ESO's Large Large (VLT). المؤلف الرئيسي للدراسة هو جيريمي والش ، باحث في المرصد الجنوبي الأوروبي (ESO) ، موطن VLT.
سديم زحل هو سديم كوكبي ، وهو اسم مؤسف لهذا النوع من الكائنات. السديم الكوكبي لا علاقة له بالكواكب وكل ما يتعلق بالنجوم. السديم الكوكبي هو في الواقع بقايا نجمية: جثة مشرقة مشرقة تركت بعد نفاد الوقود من النجم ويموت. ما تبقى هو هيكل معقد من السحب من غازات درجة حرارة مختلفة ، مضاءة بواسطة قزم أبيض في المركز.
كانت تسمى سديم كوكبي عندما شوهدت لأول مرة من خلال التلسكوبات ، لأنها تبدو على مسافة مماثلة لعمالقة الغاز في نظامنا الشمسي. لسوء الحظ ، تم تعليق الاسم ، مما أدى إلى إرباك الفضائيين منذ ذلك الحين.
إن سديم زحل ، أو NGC 7009 كما هو معروف ، هو واحد من أكثر السديم الكوكبي تعقيدًا هناك ، وهذا التعقيد يجعله موضوعًا مثيرًا للاهتمام للفلكيين والفيزيائيين الفلكيين. لماذا لا يكون؟ مجرد إلقاء نظرة عليه.
هذه الدراسة الجديدة هي المرة الأولى التي تستخدم فيها أداة MUSE على VLT لدراسة سديم كوكبي مجري. يقول علماء الفلك المشاركين في الدراسة أن MUSE كشف عن تعقيد غير متوقع في سديم زحل.
يتكون السديم نفسه من غاز وغبار طرده نجم عملاق أحمر في نهاية حياته ، أضاءه القزم الأبيض الأيسر الموجود في مركزه. يعرف علماء الفلك ذلك لأنهم يستطيعون رؤية العملية بأكملها لعبت في نجوم أخرى في جميع أنحاء السماء في مراحل مختلفة من الحياة. لكن ما لا يعرفونه هو التفاصيل في تاريخ تكوين السديم الكوكبي. ولا يحبون عدم المعرفة.
أداة MUSE على VLT مثالية للعمل مثل هذا.
تتمتع MUSE بالقدرة القوية على الشعور بكثافة الضوء كدالة للون أو طول الموجة في كل بكسل في صوره. في صورة واحدة ، يمكن لـ MUSE الحصول على 900000 أطياف من بقع صغيرة من السماء. يمكنه التقاط صور لأشياء مثل السديم الكوكبي في ثلاثة أبعاد ، وقد استخدم علماء الفلك كل هذه المعلومات للكشف عن التعقيد غير المتوقع في سديم زحل. ما وجدوه هو سلسلة من الهياكل المرتبطة بالذرات والأيونات المختلفة.
يوضح جيريمي والش ، الباحث في المرصد الجنوبي الأوروبي (ESO) والمؤلف الأول للمؤلف: "كشفت الدراسة أن هذه الهياكل تمثل اختلافات حقيقية في الخصائص داخل السديم ، مثل الكثافة العالية والمنخفضة ، وكذلك درجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة". دراسة. يشير والش إلى أن أحد الآثار المترتبة على ذلك هو أن "الدراسات التاريخية - والأبسط - التي تستند إلى المظهر المورفولوجي للسدم الكوكبية يبدو أنها تشير إلى روابط مهمة للظروف الكامنة داخل الغاز."
باستخدام قوة أداة MUSE ، و VLT ، كشف الفريق المسؤول عن الدراسة عن بيانات تظهر أن الغاز الموجود داخل هذا السديم غير منتظم على الإطلاق. تحدد أوراقهم التكوينات الفرعية للغاز والغبار ضمن سديم أربع درجات حرارة وثلاث كثافات.
علقت آنا مونريال إيبيرو ، المؤلفة الثانية للمقالة والباحثة في IAC ، على وجود وتوزيع الهيدروجين والهيليوم في سديم زحل. الهيدروجين والهيليوم هما أكثر العناصر وفرة في الكون ، وخصائصهما في السديم ضرورية لفهم تكوين الجسم ، وموت العملاق الأحمر الذي صنعه.
وفيما يتعلق بالهيدروجين ، قال إيبيرو: "يمكن أيضًا استنتاج وجود الغبار داخل السديم من التغير في اللون بين خطوط الانبعاث المختلفة للهيدروجين ، والتي يمكن تحديد لونها المتوقع بواسطة النظرية الذرية. وجد فريقنا أن توزيع الغبار في السديم ليس متجانسًا ، ولكنه يظهر انخفاضًا في حافة غلاف الغاز الداخلي. تشير هذه النتيجة إلى حدوث تغيرات حادة في طرد الغبار خلال الدلايات الأخيرة من موت النجم الشمسي أو ، بدلاً من ذلك ، تكوين الغبار المحلي وتدميره. "
عندما يتعلق الأمر بالهيليوم ، تقول نظرية السديم الحالية أن توزيعها في السديم الكوكبي يجب أن يكون متجانسًا. لاختبار ذلك ، استخدم المؤلفون بيانات MUSE لرسم خريطة الهليوم في سديم زحل. ووجدوا اختلافات تبعت شكل القشرة للسديم. "هذا يعني أن الطرق الحالية لتحديد الهيليوم تحتاج إلى تحسين ، أو أنه ينبغي رفض الافتراض القائل بأن الوفرة موحدة". يقول Monreal Ibero.
إن السديم الكوكبي أشياء رائعة. لا تقاوم العين حجابها المضيء الغامض للغبار والغبار. هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها استخدام MUSE لدراسة سديم كوكبي ، وعلى الرغم من أن جمال الجسم يفتن قليلاً ، إلا أن العلم الأساسي هو الذي يثير اهتمام علماء الفلك والفيزيائيين الفلكيين.
يعترف مؤلفو الورقة بأنهم يقدمون فقط كمية محدودة من التحليل في بعض النواحي. لكن عملهم يظهر أن أداة MUSE مليئة بالإمكانيات. وكما يقولون في ختام بحثهم ، "تُظهر الملاحظات الإمكانات الهائلة لهذه الأداة لتطوير الدراسات الطيفية الضوئية للسدم الانبعاثية الممتدة."
- بيان صحفي صادر عن IAC: "سديم زحل يكشف عن تعقيده"
- بيان صحفي من ESO: "الهياكل الغريبة لسديم زحل"
- ورقة بحثية: مسح طيفية للتصوير للسديم الكوكبي NGC 7009 مع MUSE
- دخول ويكيبيديا: سديم زحل
- صفحة ويب ESO: مستكشف الطيف متعدد الوحدات MUSE
