Nhiều người trong chúng ta đã hoàn toàn bị quyến rũ bởi vẻ đẹp của hình ảnh của tinh vân mà các kính thiên văn hiện đại đã có thể chụp được trong một vài năm.
Nhưng các tinh vân không chỉ là những hình thành đẹp đẽ để quan sát, chúng còn cung cấp rất nhiều thông tin về bản chất của các thiên hà.
Hiểu được bản chất của một tinh vân là một điểm khởi đầu tuyệt vời để bắt đầu nghiên cứu thiên văn học, vì chúng chứa các nguyên tố và thúc đẩy các quá trình hóa học cần thiết cho sự hình thành các thiên thể như những vì sao
Tinh vân là một lĩnh vực nghiên cứu được thảo luận nhiều trong thiên văn học trong nhiều thế kỷ, gần như ngay sau khi phát minh ra kính thiên văn đầu tiên. Vào cuối thế kỷ XNUMX, các nhà thiên văn học đã biết rằng những siêu đám vật chất này sẽ có khả năng mở khóa một số bí mật phức tạp nhất của vũ trụ; như sự ra đời của các vì sao.
Ngày nay, các công cụ công nghệ, chẳng hạn như Kính viễn vọng Không gian Hubble, đã cung cấp cho chúng ta dữ liệu chính xác hơn nhiều, cho phép chúng ta mở rộng hiểu biết về các tinh vân: thành phần của chúng, các quá trình hóa học, tầm quan trọng đối với môi trường giữa các vì sao, v.v.
Nếu bạn là một người yêu thích thiên văn học, thì bài viết về tinh vân vũ trụ này không phải là điều bạn muốn bỏ qua. Tuy nhiên, trước khi đi vào vấn đề, chúng ta hãy xem lại những điều cơ bản về chủ đề này.
Các vật thể hấp dẫn khác tồn tại trong giới hạn của vũ trụ của chúng ta. Đừng bỏ lỡ bài viết của chúng tôi về nguồn gốc của lỗ đen
Tinh vân là gì?
Tinh vân là dạng khí trong môi trường giữa các vì sao, tức là chúng được hình thành trong giới hạn của các thiên hà. Chúng có thể được quan sát chủ yếu trong đĩa của các thiên hà xoắn ốc hoặc tại bất kỳ điểm nào trong các thiên hà không đều (bởi vì chúng không có một hệ thống hấp dẫn xác định).
Người ta thường không tìm thấy bất kỳ loại tinh vân nào trong các thiên hà hình elip, bởi vì chúng được cư trú chủ yếu bởi các ngôi sao rất cũ, trong khi các tinh vân có liên quan đến quá trình sinh ra các ngôi sao mới.
Tinh vân về cơ bản là một đám mây khí giữa các vì sao, có thành phần chính là các hạt heli và hydro kết tụ trong các vùng không gian do tác dụng của trường hấp dẫn của các hạt.
Tuy nhiên, các tinh vân hành tinh cũng là những thành tạo giàu các nguyên tố hóa học nặng hơn khác như niken, sắt, oxy, carbon và silicon, trong trường hợp chúng được hình thành sau vụ nổ của những ngôi sao lớn đang chết dần.
Điều này là do nhiều tinh vân được hình thành từ vụ nổ của các siêu tân tinh, nhưng đây là một chủ đề mà chúng tôi sẽ giải thích sau.
Theo số lượng hoặc kiểu phát xạ vật chất và năng lượng của chúng, tinh vân có thể được phân loại thành ba họ lớn
Tinh vân tối
Tinh vân tối còn được gọi là tinh vân hấp thụ. Chúng được tạo thành từ sự tích tụ lớn của bụi và khí giữa các vì sao thiếu nguồn năng lượng có khả năng ion hóa các hạt.
Chúng được gọi như vậy bởi vì chúng không thực sự có khả năng phát ra bất kỳ năng lượng hoặc thanh ghi ánh sáng nào, tuy nhiên, chúng có khả năng hấp thụ ánh sáng của các tinh vân hoặc ngôi sao khác gần chúng.
Do thiếu xung ánh sáng của riêng chúng, các tinh vân hấp thụ rất khó quan sát bằng kính thiên văn. Cách duy nhất để xác định vị trí của chúng là sử dụng ánh sáng khuếch tán của các khu vực sao phía sau chúng.
Có lẽ một ví dụ điển hình về tinh vân tối là Tinh vân Coalsack, nằm ngay phía đông của chòm sao Southern Cross. Đầu ngựa là một tinh vân không phát xạ khác có thể được nhìn thấy từ Trái đất nhờ sự tương phản gây ra bởi các ngôi sao trong Vành đai của Orion.
Để quan sát loại tinh vân này ở khoảng cách rất xa, cần sử dụng kính thiên văn có khả năng nghiên cứu bằng tia hồng ngoại.
Trong Dải Ngân hà của chúng ta, chúng ta đã phát hiện ra các hình thành tinh vân khác nhau phù hợp với loại này. Mặc dù chúng không thể được nhìn thấy rõ ràng, nhưng sự hiện diện của chúng được phát hiện bởi các điểm khuếch tán có thể được nhận thấy trên rìa phát sáng của thiên hà của chúng ta khi quan sát.
Tinh vân phát xạ
Các tinh vân phát xạ là một cảnh tượng thực sự đáng để chiêm ngưỡng, mà bất kỳ người yêu thiên văn học nào cũng thích được thưởng thức. Chúng chủ yếu được tạo thành từ sự tích tụ đáng kinh ngạc của các hạt hydro, cũng như stardust và các nguyên tố hóa học khác như nitơ, lưu huỳnh, heli, oxy, neon, sắt và carbon. Tất cả những gì cần thiết cho sự hình thành sao.
Độ sáng cường độ cao bắt nguồn từ tinh vân phát xạ là sản phẩm của dòng bức xạ khổng lồ được phát ra do hoạt động hóa học bên trong nó, gây ra bởi quá trình ion hóa của các hạt (chủ yếu là do quá trình hình thành các ngôi sao mới ).
Một tinh vân phát xạ có thể liên quan đến một trong hai loại phụ, theo nguồn gốc hoặc bản chất của nó.
Tinh vân liên quan đến sự hình thành của các ngôi sao mới
Một số tinh vân phát xạ là vùng giữa các thiên hà có liên quan đến tốc độ hình thành sao mới cao nhất. Các ví dụ mà chúng tôi tìm thấy trong danh mục này có độ sáng rất mạnh và kỷ lục về bức xạ cực tím rất mạnh.
Điều này xảy ra bởi vì họ có một mật độ dày đặc các ngôi sao trẻ và rất nóng trong nội bộ của họ.
Có thể ví dụ tốt nhất mà chúng ta có thể đưa ra về tinh vân liên quan đến sự ra đời của các ngôi sao là Tinh vân Orion, Nằm cách hành tinh của chúng ta chỉ hơn 1200 năm ánh sáng, với thời gian kéo dài thêm 24 năm ánh sáng, nó là một ngôi sao khổng lồ chứa các cụm sao hoàn chỉnh và các tinh vân nhỏ hơn khác bên trong nó.
Tinh vân liên quan đến những ngôi sao sắp chết
Danh mục này được biết đến rộng rãi hơn với tên gọi tinh vân hành tinh, mặc dù thực tế là chúng không có bất kỳ mối quan hệ nào với các hành tinh được biết đến cho đến nay.
Tinh vân hành tinh là sản phẩm của sự giãn nở của các khí bị ion hóa và một lượng lớn plasma sinh ra tại thời điểm một ngôi sao đỏ khổng lồ sụp đổ. Đó là, khi một ngôi sao trở thành một siêu tân tinh.
Những tia chớp của plasma và các hạt bị ion hóa có khả năng phát ra một lượng bức xạ khổng lồ, vì vậy chúng tỏa sáng rất mạnh, tuy nhiên, tất cả năng lượng này được chứa bởi một lớp khí bao bọc.
Tinh vân hành tinh có thể là loại tinh vân được quan sát và nghiên cứu nhiều nhất trong thiên văn học vì chúng đã giúp chúng ta hiểu được quá trình tái chế của vật chất chi phối vũ trụ.
Trong quá trình sụp đổ của các siêu tân tinh, chúng trả lại cho môi trường không gian một lượng lớn các nguyên tố hóa học "vay mượn" đã được sử dụng để hình thành một ngôi sao đã hoàn thành vòng đời của nó và chúng sẽ được sử dụng để hình thành các ngôi sao mới.
Tinh vân Helix hay "Con mắt của Chúa" là một ví dụ hoàn hảo về một tinh vân được hình thành từ sự va chạm của một ngôi sao màu vàng (giống như mặt trời của chúng ta). Điều này cho thấy sự giãn nở khá lớn của các khí bị ion hóa, bị chi phối bởi trường hấp dẫn của một sao lùn trắng.
tinh vân phản chiếu
Tinh vân phản xạ cũng là một đám mây bụi giữa các vì sao, tuy nhiên, trong trường hợp này, nó không có khả năng tạo ra đủ năng lượng để ion hóa các hạt bên trong nó, vì vậy nó không tạo ra ánh sáng của chính nó. Thay vào đó, nó phản ánh năng lượng được tạo ra bởi các ngôi sao và các tinh vân phát xạ lân cận khác.
Nồng độ cao của các hạt carbon (ở dạng bụi kim cương) của chúng là một trong những lý do tại sao các tinh vân phản xạ có khả năng tán xạ ánh sáng lân cận từ các thiên thể khác.
Giống như các tinh vân phát xạ, chúng được tạo thành từ một lượng lớn bụi giữa các vì sao và các hạt hydro, oxy, silicon, niken, heli và sắt.
Mặc dù chúng không có khả năng tạo ra ánh sáng của riêng mình, nhưng hiệu ứng làm mờ của độ sáng "mượn" khiến việc quan sát các tinh vân phản xạ tương đối dễ dàng bằng các kính thiên văn nghiệp dư.
Có lẽ trong danh mục này, một trong những tinh vân nổi tiếng là Tinh vân Pleiades, một đám mây nằm cách Trái đất khoảng 400 năm ánh sáng, được cho là được tạo thành từ khoảng 500 đến 1000 ngôi sao trẻ phát sáng màu xanh lam.
Tên của tinh vân nổi tiếng
tinh vân cua
Tinh vân Con cua được nhà thiên văn học người Anh John Bevis quan sát lần đầu tiên vào năm 1731. Tinh vân này là một ví dụ ngoạn mục về tinh vân hành tinh kiểu plerion.
Nó được hình thành từ tàn tích của một siêu tân tinh được ghi lại từ Trái đất vào ngày 4 tháng 1054 năm XNUMX bởi các nhà thiên văn Ả Rập.
Tinh vân Con Cua ở tương đối xa, cách hành tinh của chúng ta 6300 năm ánh sáng và được cho là vẫn đang mở rộng với tốc độ 1500 km / s, điều này sẽ tiếp tục diễn ra cho đến khi đẩy hết các mảnh vụn còn sót lại ra khỏi ngôi sao sụp đổ. Hiện tại, Tinh vân Con cua có đường kính 6 năm ánh sáng.
Tinh vân Con Cua trở nên nổi tiếng vì nó là tinh vân phát xạ đầu tiên được nghiên cứu để chứng minh rằng các vụ nổ siêu tân tinh là một hiện tượng có khả năng tạo ra các xung.
Tinh vân Orion
Tinh vân Orion còn được gọi là Messier 42 theo thuật ngữ thiên văn học. Đây là một loại tinh vân khuếch tán có thể nằm ngay phía nam của Vành đai của chòm sao Orion mà nó được đặt tên.
Chòm sao Orion thuộc loại khuếch tán bởi vì, do độ mở rộng lớn của nó, trong một thiên thể duy nhất, nó thể hiện các vùng khác nhau với các đặc điểm của một tinh vân mở rộng và một tinh vân phản chiếu.
Do độ sáng lớn, là sản phẩm của hoạt động phóng xạ cao, việc quan sát Tinh vân Orion từ Trái đất tương đối dễ dàng. Điều này đã khiến nó trở thành một trong những phần tử thiên hà được chụp ảnh và nghiên cứu nhiều nhất trong lịch sử.
Nghiên cứu của ông đã giúp chúng ta hiểu được quá trình hình thành các ngôi sao mới trong môi trường thiên hà, là sản phẩm của sự va chạm của các cụm bụi và khí như hydro, oxy và carbon.
Tinh vân Orion lớn đến nỗi nó chứa các tinh vân khác với nhiều đặc điểm khác nhau như: Tinh vân Đầu ngựa, Tinh vân Mairan, M78 và Tinh vân Ngọn lửa, chưa kể hàng chục nghìn ngôi sao trẻ.
Tinh vân Đại bàng
Nó là một tinh vân phát xạ được tạo thành từ Vùng H II với hoạt động sinh sao mới thực sự ấn tượng. Nó nằm ở khoảng cách gần 7000 năm ánh sáng so với hệ thống của chúng ta, mặc dù nó có thể được nhìn thấy chi tiết nhờ tốc độ phát xạ năng lượng tuyệt vời của nó.
Cụm sao này được cho là hiện đang chứa khoảng 600 ngôi sao giống quang phổ trẻ, và nồng độ hydro phân tử cao của nó liên tục kích thích việc sản sinh ra nhiều ngôi sao hơn.
Tinh vân Đại bàng là một đối tượng nghiên cứu rất thú vị đối với các nhà thiên văn học và cũng đã trở nên rất nổi tiếng đối với những người nghiệp dư vì bên trong nó nằm ở "Trụ cột của sự sáng tạo", một cụm cực lớn gồm các khí giữa các vì sao nhường chỗ cho sự ra đời của các ngôi sao mới với tốc độ rất nhanh.
Tinh vân Mắt mèo
Chỉ cần nhìn vào bức ảnh được chụp bởi Kính viễn vọng Không gian Hubble để hoàn toàn ngạc nhiên về Tinh vân Mắt mèo.
Cat's Eye là một ví dụ khác về tinh vân hành tinh. Điều này được hình thành từ sự sụp đổ của một ngôi sao lớn trong chòm sao Rồng và được phát hiện vào năm 1786 bởi William Herschel.
Tinh vân mắt mèo đã trở thành đối tượng nghiên cứu quan trọng của thiên văn học do cấu trúc bên trong của nó có độ phức tạp cực cao, có thể nhìn thấy bằng mắt thường chỉ bằng cách nhìn vào một trong các bức ảnh của nó.
Bên trong, bạn có thể thấy nồng độ lớn của năng lượng có độ sáng cao, các tia plasma và vật chất sao, tất cả bay lơ lửng xung quanh một ngôi sao trung tâm nhỏ, rất trẻ thuộc loại quang phổ, được cho là phát sáng gấp 10.000 lần so với mặt trời của chúng ta.
Cat's Eye là một tinh vân tương đối trẻ, vì các nhà khoa học tin rằng do kích thước hiện tại của nó, so với tốc độ giãn nở của vật chất, nó có thể chỉ khoảng một nghìn năm tuổi.