О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Украина | Свидетели Иеговы
Читайте нас:
Доступное в России зеркало Граней: https://grani-ru-org.appspot.com/Society/Science/m.82573.html

статья Раскрыт секрет образования планетарных туманностей

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 11.01.2005
Биполярная планетарная туманность Бабочка (NGC 6302). Фото ESO с сайта www.innovations-report.com
Биполярная планетарная туманность Бабочка (NGC 6302). Фото ESO с сайта www.innovations-report.com
Реклама

Группе астрономов, работающих в Германии и Южной европейской обсерватории в Чили, впервые удалось обнаружить присутствие магнитных полей в центральных звездах четырех планетарных туманностей.

Как известно, звезды, подобные нашему Солнцу, в конце своей жизни, когда почти весь водород в их недрах выгорает, превратившись в гелий, сбрасывают расширяющиеся газовые оболочки, образуя при этом планетарные туманности. Точнее говоря, в конце фазы водородного синтеза эти звезды сначала раздуваются, увеличивая свой диаметр на два порядка, и становятся "красными гигантами", а вот уже в конце этой сравнительно недолгой фазы "красного гиганта" получившийся шарик как бы сдувается: внешние слои (т.е. изгнанный из звезды газ) продолжают расширение, а в центре остается яркая центральная звезда, которая позже превращается в подобие белого карлика (когда ядерный синтез полностью прекратится). Астрономы считают, что планетарная туманность формируется в тот промежуток времени, когда быстрый звездный ветер, исходящий из центральной звезды, "догоняет" более медленные потоки, исторгнутые ранее (когда звезда изгнала большую часть своего внешнего слоя). Граница между этими двумя потоками - зона динамического удара, который и порождает характерную видимую "плотную" оболочку планетарной туманности. Эта газовая оболочка разогревается и освещается светом, испускаемым горячей центральной звездой. Свет от центральной звезды способен продлить существование планетарной туманности на время свыше 10 тысяч лет.

Несмотря на то, что газ в таких случаях извергается сферически-симметричными звездами, приблизительно 80 процентов этих замечательных газовых образований вовсе не представляют собой банальные сферы, а демонстрируют весьма прихотливые морфологические картины. Это давнее и таинственное обстоятельство уже получило свое теоретическое объяснение: ученые предполагают, что в формировании "неправильных" планетарных туманностей активную роль играют магнитные поля родительской звезды. Конкурирующие гипотезы ставили во главу угла некий центробежный эффект из-за быстрого вращения красных гигантов либо предполагали в таких случаях существование звезд-компаньонов, вносящих нарушения в сферическую симметрию. И только теперь исследователям во главе с Штефаном Йорданом (Stefan Jordan) из Института вычислительной астрономии (Astronomisches Rechen-Institut - ARI, Гейдельберг) удалось показать, что магнитные поля действительно способны создавать эти замечательные формы. Чтобы представить похожую картину, достаточно вспомнить рисунок силовых линий постоянного магнита, демонстрируемый с помощью опилок на уроках физики в средней школе. Так как сильные магнитные поля звезд также воздействуют и на плазму и ионизированный газ, вещество склонно с большей легкостью покидать звезду на магнитных полюсах, где магнитные поля наиболее сильны (впрочем, возможна и комбинация сразу нескольких механизмов).

В 2002 году первые признаки присутствия таких магнитных полей были найдены радиоастрономами в околозвездных оболочках гигантских звезд. Эти околозвездные оболочки являются прародителями планетарной туманности, однако магнитные поля непосредственно в самих туманностях и в сохранившихся в их центрах карликовых звездах до сих пор не наблюдались, требовалось более мощное разрешение.

Сферически-симметричная планетарная туманность Abell 39. Фото WIYN/NOAO/NSF с сайта www.innovations-report.com Немецкие астрофизики воспользовались инструментарием (спектрографом FORS1) Очень Большого Телескопа (Very Large Telescope) Обсерватории Паранал в Атакаме (Чили), чтобы измерить поляризацию света, испускаемого звездами в центрах планетарных туманностей. Дело в том, что энергия атомов в магнитном поле меняется предсказуемым образом (этот процесс известен под названием эффекта Зеемана (1896) - расщепление спектральных линий и уровней энергии атомов и молекул в магнитном поле). Таким образом, изучая поляризационную картину, можно дистанционно измерить напряженность магнитного поля.

Группа проанализировала данные по магнитным полям для каждой из четырех центральных светил в четырех несферических туманностях (NGC 1360, HBDS1, EGB 5 и Abell 36), которые они изучали, и выяснила, что напряженность этих полей примерно в тысячу раз превышает напряженность магнитного поля нашего Солнца.

Теперь Йордан и его коллеги собираются провести контрольный эксперимент - найти какие-нибудь признаки наличия магнитных полей у сферически-симметричных планетарных туманностей (они должны быть слабее), чтобы удостовериться, что именно эти силы ответственны за формирование сложных туманностей.

Источники:
The first detection of magnetic fields in the central stars of four planetary nebulae - Innovations Report
Magnetic Fields May Warp Planetary Nebulae - Scientific American
Astronomers pin down cause of strange cosmic shapes - USA Today

Ссылки:
Зеемана эффект. Расщепление уровней энергии и спектральных линий атомов в магнитном поле
Анализ эффекта Зеемана - прямой метод исследования звездных магнитных полей

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 11.01.2005


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама



Выбор читателей