Pod koniec życia Słońce utworzy piękną mgławicę. Ludzie tego nie doczekają

Mgławice planetarne mogą być na nocnym niebie prawdziwą pięknością. Wyglądają jak gigantyczne, zawieszone w przestrzeni kosmicznej kolorowe chmury. To obiekty tak fotogeniczne, że trafiają na okładki kolejnych książek o astronomii i otrzymują działające na wyobraźnię nazwy: Spirograf, Kocie Oko, Mały Duch, Eskimos, Białooki Groszek, Czerwony Pająk, Ślimak...

Widowiskowy striptiz starej gwiazdy

Mgławice planetarne mogą powstawać pod koniec życia średniej wielkości gwiazd. Gwiazda rozrzuca wtedy wokół siebie swoje zewnętrzne warstwy i traci nawet 50-80 proc. swojej masy. W centrum pozostaje tylko supergorące jądro. Emituje ono wówczas jedynie niewidoczne gołym okiem promieniowanie UV. Promieniowanie to, kiedy dociera do rozrzuconej otoczki, jonizuje gaz, a mgławica - gigantyczna chmura wokół - zaczyna świecić światłem widzialnym. "Wodór świeci na czerwono, a dwukrotnie zjonizowany tlen - na żółtozielono. To dlatego mgławice są takie ładne i łatwo je obserwować" - wyjaśnia w rozmowie z PAP prof. Krzysztof Gęsicki z Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu.

Prof. Gęsicki wspólnie z kolegami z Argentyny i Wielkiej Brytanii przyjrzał się nowym modelom ewolucji mgławic i porównał teorię z obserwacjami. "Potwierdzamy, że nowe modele, na które niektórzy patrzyli z nieufnością, są trafne" - podsumowuje naukowiec. Badania, których prof. Gęsicki jest pierwszym autorem, ukazały się w "Nature Astronomy".

Rzucają nowe światło na starość Słońca

Wcześniejsze modele pokazywały, że choć w przyszłości Słońce utworzy mgławicę planetarną, to nie będzie ona świetlista. Wydawało się bowiem, że nasza gwiazda jest zbyt mała i po rozrzuceniu wierzchnich warstw, gaz mgławicowy ucieknie zanim zdąży zostać zjonizowany i zajaśnieć. Tymczasem z nowych modeli wyłania się inna, bardziej widowiskowa starość Słońca.

"Nowe modele podpowiadają, że Słońce - chociaż ledwo-ledwo - to jeszcze zdąży rozświetlić się mgławicą planetarną. Gwiazda zaledwie kilka procent mniejsza od Słońca już by nie dała rady. Gazy zdążyłyby uciec i mgławica byłaby ciemna. prof. Krzysztof Gęsicki, Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

Nowe modele pokazują bowiem, że na późniejszych etapach gwiazdy żyją intensywnie - osiągają wysokie temperatury 3-4 razy szybciej niż się spodziewano. A takie szybsze rozgrzewanie się pozwoli w porę rozświetlić mgławicę.

Jasne tylko do pewnego stopnia

Naukowcy zastanawiali się też od dawna, dlaczego mgławice osiągają pewien limit jasności. "Ta granica jest taka sama i dla starych, i dla młodych gwiazd, dla masywnych i mniej masywnych" - opowiada naukowiec. Starsze modele nie wyjaśniały, z czego wynika istnienie takiej granicy. "A nowsze modele, których słuszność potwierdziliśmy, są w stanie to odcięcie wyjaśnić" - komentuje rozmówca PAP.

Miliardy lat bez tajemnic

Prof. Gęsicki tłumaczy, na czym polegały jego badania. "Wszyscy myślą, że astronom to ktoś, kto się gapi w niebo i liczy gwiazdy. Akurat w naszym wypadku to prawda. My właśnie to robimy - liczymy gwiazdy - a tu akurat mgławice planetarne. Robimy to jednak w szczególny sposób. Badamy, ile z nich jest najjaśniejszych, ile trochę mniej jasnych, ile jeszcze słabszych itd." - opowiada.

Dzięki tym obliczeniom tworzy się potem wykresy. Na ich podstawie można następnie tworzyć i weryfikować modele wyjaśniające, co się dzieje z jasnością gwiazdy na różnych etapach jej ewolucji. "Dzięki temu możemy się dowiedzieć, co się dzieje z gwiazdami przez miliardy lat, mimo że jako ludzie prowadzimy badania tylko od kilkudziesięciu, no może setek lat" - dodaje astronom.

Chociaż rozbłysk mgławicy planetarnej wokół Słońca będzie nie lada zjawiskiem, mieszkańcy Ziemi go nie doczekają. Wcześniej, za ok. 4,5 mld lat Słońce zmieni się w czerwonego olbrzyma i - jak się przypuszcza - pochłonie naszą planetę. Utworzenie mgławicy nastąpi dopiero potem. Mgławica przetrwa ok. 10 tys. lat i rozpłynie się, a po tym czasie Słońce zakończy swoje życie stygnąc przez miliardy lat jako biały karzeł.

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl