New viral song astronomai 2021 (Gegužė 2024)
Planetinis ūkas, bet kuris iš ryškių ūkų klasės, besiplečiančių mirgančių žvaigždžių išskleistų šviečiančių dujų apvalkalus. Stebimi teleskopiškai, jie turi palyginti apvalią kompaktišką išvaizdą, o ne chaotiškai nevienalytes kitų ūkų formas - taigi jų vardas buvo suteiktas dėl jų panašumo į planetų diskus, žiūrint juos 1700-ųjų pabaigoje, kai buvo pirmieji planetų ūkai. atrado.
Manoma, kad Paukščių Tako galaktikoje yra apie 20 000 objektų, vadinamų planetiniais ūkais, kiekvienas iš jų atstovauja dujoms, kurios labai neseniai išsiskyrė iš centrinės žvaigždės labai vėlai savo evoliucijos metu. Dėl dulkių užtemimo Galaktikoje buvo katalogizuota tik apie 1800 planetų ūkų. Planetiniai ūkai yra svarbūs tarpžvaigždinės terpės dujų šaltiniai.
Formos ir struktūra
Palyginti su difuziniais ūkais (žr. H II sritį), planetiniai ūkai yra maži objektai, kurių spindulys paprastai yra 1 šviesmetis ir kurių dujų masė yra apie 0,3 saulės masės. Vienas iš plačiausiai žinomų planetų ūkų, Helix ūkas (NGC 7293), esantis Vandenio žvaigždyne, turi maždaug 20 minučių lanko kampą - du trečdalius Mėnulio kampinio dydžio. Planetiniai ūkas yra žymiai tankesnis nei dauguma H II regionų, dažniausiai tankiuose regionuose turi 1 000–10 000 atomų viename kubiniame cm, o paviršiaus šviesumas yra 1000 kartų didesnis. Daugelis yra taip toli, kad fotografuodamiesi tiesiogiai, jie atrodo žvaigždutėmis, tačiau pastebimi pavyzdžiai turi kampą, kurio skersmuo iki 20 lanko minučių yra įprastas, o įprasta - 10–30 sekundžių. Tie, kurie rodo šviesų diską, turi daug labiau įprastas formas nei chaotiški H II regionai, tačiau paprastai diske vis dar yra ryškumo svyravimų. Planetos paprastai turi reguliarias, aštrias išorines ribas; dažnai jie taip pat turi gana taisyklingą vidinę ribą, suteikdami jiems žiedo išvaizdą. Daugelis turi dvi ryškios medžiagos skilteles, primenančias apskritimo arkas, sujungtas tiltu, šiek tiek primenančiu raidę Z.
Daugumoje planetos gyventojų yra centrinė žvaigždė, vadinama branduoliu, užtikrinančia ultravioletinę spinduliuotę, reikalingą jonizuojančioms dujoms žiedą ar apvalkalą. Tos žvaigždės yra tarp karščiausių žinomų ir yra palyginti spartios evoliucijos būsenoje.
Kaip ir H II regionuose, bendras struktūrinis dėsningumas slepia didelius tankio, temperatūros ir cheminės sudėties svyravimus. Didelės skiriamosios gebos planetinio ūko atvaizduose paprastai būna mažų mazgų ir gijų, iki skyros ribos. Planetinio ūko spektras iš esmės yra toks pat kaip H II regiono; jame yra ryškios linijos iš vandenilio ir helio rekombinacijų ir ryškios, koliziškai sužadintos draudžiamos linijos ir silpnos kitų jonų rekombinacijos linijos. (Rekombinacija yra procesas, kurio metu atomas, esant aukštam sužadinimo laipsniui, užfiksuoja žemesnės energijos elektroną, o paskui patenka į žemesnį sužadinimo laipsnį.) Centrinės žvaigždės rodo daug didesnį temperatūrų diapazoną nei H II regionuose, svyruojančios nuo santykinai kietas (25 000 K) iki karščiausių žinomų (200 000 K). Ūkio su karštomis žvaigždėmis didžioji dalis helio yra dvigubai jonizuota ir yra pastebimas penkis kartus jonizuoto deguonies ir argono bei keturis kartus jonizuoto neono kiekis. H II regionuose helis dažniausiai yra jonizuotas, o neonas ir argonas - tik vieną ar du kartus. Šis atomų būsenų skirtumas atsiranda dėl planetinio branduolio temperatūros (iki maždaug 150 000 K), kuri yra daug aukštesnė nei jaudinančių H II regionų žvaigždžių (mažiau nei 60 000 K O žvaigždei, šilčiausias). Aukštos jonizacijos stadijos yra arti centrinės žvaigždės. Retieji sunkieji jonai, o ne vandenilis, sugeria kelių šimtų elektronų voltų energijos fotonus. Už tam tikro atstumo nuo centrinės žvaigždės buvo absorbuoti visi energijos fotonai, kurių pakanka jonizuoti tam tikros rūšies jonus, todėl tos rūšys negali egzistuoti toliau. Išsamūs teoriniai skaičiavimai gana sėkmingai nubrėžė geriausiai stebimų ūkų spektrus.
Planetinių ūkų spektrai atskleidžia dar vieną įdomų faktą: jie plečiasi nuo centrinės žvaigždės 24–56 km (15–35 mylių) per sekundę greičiu. Žvaigždės gravitacinis traukimas yra gana mažas, kai korpusas yra nuo žvaigždės, todėl apvalkalas tęsis plėtra, kol galiausiai susilieja su aplink jį esančiomis tarpžvaigždinėmis dujomis. Plėtimasis yra proporcingas atstumui nuo centrinės žvaigždės, atsižvelgiant į visą dujų masę, išstumtą per trumpą laiką nuo žvaigždės, esant tam tikram nestabilumui.
Planetinių ūkų atstumai
Įvertinti atstumą iki bet kurio planetinio ūko yra sudėtinga dėl jonizuotų dujų formų ir masės įvairovės. Nėra abejonių dėl jonizuojančiosios spinduliuotės iš centrinės žvaigždės, sklindančios iš ūko, ir karštos mažo tankio medžiagos kiekio, kuris užpildo dalį tūrio, bet neišskiria pastebimos radiacijos. Taigi, planetiniai ūkai nėra vienalytė objektų klasė.
Atstumai apskaičiuojami gaunant matavimus apie 40 objektų, turinčių ypač palankių savybių. Teigiamos savybės yra susijusios su kitais objektais, kurių atstumą galima įvertinti nepriklausomai, pavyzdžiui, priklausymu žvaigždžių spiečiui ar susiejimą su žinomų savybių žvaigžde. Šių objektų sukalibruoti statistiniai metodai suteikia apytikslį visų kitų atstumų (apie 30 procentų paklaidų) apskaičiavimą. Statistinis metodas apima prielaidą, kad visų apvalkalų masė yra panaši, kai visas apvalkalas yra jonizuotas, ir pataisoma, kad likusi dalis būtų neutrali.
Remiantis geriausiu įmanomu atstumu, tikrąjį bet kurio ūgio dydį galima sužinoti pagal jo kampinį dydį. Paprastai planetiniai ūkas yra kelių dešimtųjų šviesos metų spindulys. Jei šis atstumas dalijamas iš išsiplėtimo greičio, gaunamas ūko amžius nuo išmetimo. Vertės svyruoja iki maždaug 30 000 metų, po to ūkas yra toks menkas, kad jo negalima atskirti nuo aplinkinių tarpžvaigždinių dujų. Šis gyvenimo laikotarpis yra daug trumpesnis nei tėvų žvaigždžių gyvenimo laikotarpis, todėl ūdo fazė yra gana trumpa.
