Miglājs ir patiesi brīnišķīga lieta, ko redzēt. Miglāji, kas nosaukti pēc latīņu vārda “mākonis”, ir ne tikai masīvi putekļu, ūdeņraža un hēlija gāzes un plazmas mākoņi; tās bieži ir arī “zvaigžņu kokaudzētavas” - t.i., vieta, kur dzimst zvaigznes. Un gadsimtiem ilgi tālās galaktikas bieži kļūdījās par šiem masīvajiem mākoņiem.
Diemžēl šādi apraksti tik tikko nesaskrāpē to, kas ir miglāji un kāda ir to nozīme. Starp to veidošanās procesu, lomu zvaigžņu un planētu veidošanā un dažādību miglāji ir nodrošinājuši cilvēcei bezgalīgas intrigas un atklājumus.
Jau kādu laiku zinātnieki un astronomi apzinās, ka kosmoss patiesībā nav pilnīgs vakuums. Faktiski to veido gāzes un putekļu daļiņas, kas kolektīvi pazīstamas kā starpzvaigžņu vide (ISM). Apmēram 99% ISM veido gāze, savukārt apmēram 75% no tās masas veido ūdeņradis, bet atlikušie 25% - hēlija veidā.
Starpzvaigžņu gāze daļēji sastāv no neitrāliem atomiem un molekulām, kā arī uzlādētām daļiņām (aka. Plazmai), piemēram, joniem un elektroniem. Šī gāze ir ļoti atšķaidīta ar vidējo blīvumu aptuveni 1 atoms uz kubikcentimetru. Turpretī Zemes atmosfēras blīvums ir aptuveni 30 kvintillonu molekulu uz kubikcentimetru (3,0 x 1019 uz vienu cm³) jūras līmenī.
Kaut arī starpzvaigžņu gāze ir ļoti izkliedēta, milzīgajos attālumos starp zvaigznēm vielas daudzums palielinās. Un galu galā ar pietiekamu gravitācijas pievilcību starp mākoņiem šī viela var salīst un sabrukt, veidojot zvaigznes un planētu sistēmas.
Miglāja veidošanās:
Būtībā miglājs veidojas, kad starpzvaigžņu vides daļās notiek gravitācijas sabrukums. Savstarpēja gravitācijas pievilcība liek matiem salipt kopā, veidojot lielāka un lielāka blīvuma reģionus. Tādējādi sabrūkošā materiāla centrā var veidoties zvaigznes, kas, pateicoties ultravioletajam jonizējošajam starojumam, apkārtējai gāzei kļūst redzami optiskā viļņa garumā.
Lielākā daļa miglāju ir milzīgi, to diametrs ir simtiem gaismas gadu. Lai arī blīvāki par apkārtējo telpu, vairums miglāju ir daudz mazāk blīvi nekā jebkurš zemes vidē radītais vakuums. Patiesībā miglainā mākonī, kas pēc izmēra bija līdzīgs Zemei, būtu tikai tik daudz materiāla, ka tā masa būtu tikai daži kilogrami.
Miglāju klasifikācija:
Zvaigžņu objekti, kurus var saukt par miglāju, ietilpst četrās galvenajās klasēs. Lielākā daļa ietilpst kategorijā Izkliedētie miglāji, kas nozīmē, ka viņiem nav precīzi definētu robežu. Tos var iedalīt vēl divās kategorijās, pamatojoties uz to izturēšanos ar redzamo gaismu - “Emisijas miglāji” un “Atstarošanas miglāji”.
Emisijas miglāji ir tie, kas izstaro spektrālo līniju starojumu no jonizētas gāzes, un tos bieži sauc par HII reģioniem, jo tos galvenokārt veido jonizēts ūdeņradis. Turpretī atstarošanas miglāji neizstaro ievērojamu daudzumu redzamas gaismas, bet joprojām ir gaismas spuldzes, jo tie atspoguļo gaismu no tuvumā esošām zvaigznēm.
Ir arī tā sauktie Tumšie miglāji, necaurspīdīgi mākoņi, kas neizstaro redzamu starojumu un nav apgaismoti ar zvaigznēm, bet bloķē gaismu no gaismas objektiem aiz tiem. Tumšie miglāji, tāpat kā emisijas un atstarošanas miglāji, ir infrasarkano staru avoti, galvenokārt tāpēc, ka tajos ir putekļi.
Daži miglāji veidojas supernovas sprādzienu rezultātā, tāpēc tos klasificē kā a Supernovas paliekošie miglāji. Šajā gadījumā īslaicīgas zvaigznes piedzīvo sabrukumu to kodolos un izpūst ārējos slāņus. Šis sprādziens atstāj “paliekas” kompakta objekta - t.i., neitronu zvaigznes - formā un gāzes un putekļu mākoni, ko jonizē sprādziena enerģija.
Citādi miglāji var veidoties kā Planētu miglāji, kurā zema masas zvaigzne nonāk dzīves pēdējā posmā. Šajā scenārijā zvaigznes nonāk Sarkanā Gigana fāzē, lēnām zaudējot ārējos slāņus hēlija zibšņu dēļ viņu iekšienē. Kad zvaigzne ir zaudējusi pietiekami daudz materiāla, tās temperatūra paaugstinās, un tās izstarotais UV starojums jonizē apkārtējo materiālu, kuru tā ir izmetusi.
Šajā klasē ietilpst arī apakšklase, kas pazīstama kā Protoplanetary Miglāji (PPN), kas attiecas uz astronomiskiem objektiem, kas piedzīvo īslaicīgu epizodi zvaigznes evolūcijā. Šī ir ātrā fāze, kas notiek starp vēlīnā asimptotiskā giganta atzaru (LAGB) un nākamo Planetārā miglāja (PN) fāzi.
Asimptotiskās milzu atzarojuma (AGB) fāzes laikā zvaigzne piedzīvo masas zudumus, izdalot riņķveida apvalku ar ūdeņraža gāzi. Kad šī fāze beidzas, zvaigzne nonāk PPN fāzē, kur tai enerģiju piešķir centrālā zvaigzne, liekot tai izstarot spēcīgu infrasarkano starojumu un kļūt par atstarošanas miglāju. PPN fāze turpinās, līdz centrālā zvaigzne sasniedz temperatūru 30 000 K, pēc tam tā ir pietiekami karsta, lai jonizētu apkārtējo gāzi.
Miglāju novērojumu vēsture:
Nakts debesīs astronomi klasiskajā senatnē un viduslaikos pamanīja daudz neskaidru priekšmetu. Pirmais reģistrētais novērojums notika 150. gadā pirms Kristus, kad Ptolemaja atzīmēja piecu zvaigžņu klātbūtni Almagastā kas viņa grāmatā parādījās neskaidrs. Viņš arī atzīmēja apgaismes apgabalu starp Ursa Major un Leo zvaigznājiem, kas nebija saistīts ar nevienu novērojamu zvaigzni.
Viņa Fiksēto zvaigžņu grāmata, kas uzrakstīts 964. gadā, Persijas astronoms Abds al-Rahmans al-Sufi veica pirmo faktiskā miglāja novērojumu. Saskaņā ar al-Sufi novērojumiem, nakts debesīs, kur tagad ir zināms, ka atrodas Andromedas galaktika, bija redzams neliels mākonis. Viņš arī kataloģizēja citus miglainus objektus, piemēram, Omicron Velorum un Brocchi's Cluster.
1054. gada 4. jūlijā supernova, kas izveidoja Krabju miglāju (SN 1054), bija redzama astronomiem uz Zemes, un ir identificēti gan arābu, gan ķīniešu astronomu veiktie novērojumi. Kaut arī pastāv anekdotiski pierādījumi, ka citas civilizācijas skatījās uz supernovu, nekādi ieraksti nav atklāti.
Līdz 17. gadsimtam uzlabojumi teleskopos noveda pie pirmajiem apstiprinātajiem miglāju novērojumiem. Tas sākās 1610. gadā, kad franču astronoms Nikolā-Klods Fabri de Peirescs veica pirmo reģistrēto Oriona miglāja novērojumu. 1618. gadā miglāju novēroja arī Šveices astronoms Johans Baptists Cisats; un līdz 1659. gadam Christiaan Huygens veica pirmo detalizēto pētījumu par to.
Līdz 18. gadsimtam novērojamo miglāju skaits sāka palielināties, un astronomi sāka sastādīt sarakstus. 1715. gadā Edmunds Halijs savā ““Konts par vairākiem miglājiem vai gaišiem plankumiem, piemēram, mākoņiem, kurus nesen ar teleskopa palīdzību atklāja pirmās zvaigznes.
1746. gadā franču astronoms Žans Filips de Čezjē sastādīja 20 miglāju sarakstu, iekļaujot astoņus, kas iepriekš nebija zināmi. No 1751. līdz 53. gadam Nikolā Luiss de Lacaille no Labās Cerības raga kataloģizēja 42 miglājus, no kuriem vairums iepriekš nebija zināmi. Un 1781. gadā Čārlzs Mesjērs sastādīja savu 103 “miglāju” (tagad tos sauc par Mesjē objektiem) katalogu, lai gan daži bija galaktikas un komētas.
Novēroto un kataloģizēto miglāju skaits ievērojami palielinājās, pateicoties Viljama Heršela un viņa māsas Karolīnas centieniem. 1786. gadā abi publicēja savus Tūkstoš jaunu miglāju un zvaigžņu kopu katalogs, kam 1786. un 1802. gadā sekoja otrais un trešais katalogs. Tajā laikā Heršels uzskatīja, ka šie miglāji ir tikai neatrisināti zvaigžņu kopas - ticība, ka viņš to mainīs 1790. gadā, kad novēroja patiesu miglāju, kas apņem tālu zvaigzni.
Kopš 1864. gada angļu astronoms Viljams Huggins sāka diferencēt miglājus, pamatojoties uz viņu spektriem. Aptuveni vienai trešdaļai no tiem bija gāzes (t.i., emisijas miglājs) emisijas spektrs, bet pārējiem rādīja nepārtrauktu spektru, kas atbilst zvaigžņu (t.i., planētu miglāja) masai.
1912. gadā amerikāņu astronoms Vesto Sliders pievienoja Atstarošanas miglāju apakškategoriju pēc tam, kad novēroja, kā miglājs, kas ieskauj zvaigzni, sakrīt ar Plejades atvērtā klastera spektriem. Līdz 1922. gadam un “Lielās debates” ietvaros par spirālveida miglāju raksturu un Visuma lielumu bija kļuvis skaidrs, ka daudzi no iepriekš novērotajiem miglājiem patiesībā bija tālas spirālveida galaktikas.
Tajā pašā gadā Edvīns Habls paziņoja, ka gandrīz visi miglāji ir saistīti ar zvaigznēm un ka to apgaismojums nāk no zvaigžņu gaismas. Kopš tā laika patieso miglāju skaits (atšķirībā no zvaigžņu kopām un attālām galaktikām) ir ievērojami pieaudzis, un to klasifikācija ir uzlabota, pateicoties uzlabojumiem novērošanas aprīkojumā un spektroskopijā.
Īsi sakot, miglāji ir ne tikai zvaigžņu evolūcijas sākuma punkti, bet arī var būt beigu punkts. Un starp visām zvaigžņu sistēmām, kas piepilda mūsu galaktiku un Visumu, noteikti ir atrodami miglaini mākoņi un masas, kas tikai gaida, kad dzemdēs neto zvaigžņu paaudzi!
Mēs esam uzrakstījuši daudz interesantu rakstu par miglāju šeit Space Magazine. Šeit ir viens par Krabju miglāju, Ērgļa miglāju, Oriona miglāju, Pelikāna miglāju, Gredzena miglāju un Rozete miglāju.
Lai iegūtu informāciju par to, kā no miglāja dzimst zvaigznes un planētas, šeit ir Miglāja teorija, kur ir zvaigznes? un kā tika izveidota Saules sistēma?
Mums šeit ir arī Space Magazine visaptverošs Mesieru priekšmetu katalogs. Lai iegūtu papildinformāciju, apskatiet šīs NASA lapas - Dienas astronomijas attēls un gredzens satur smalku ziedu
Apnikušas acis? Ļaujiet ausīm palīdzēt iemācīties pārmaiņām. Šeit ir dažas epizodes no Astronomy Cast, kas tikai varētu atbilst jūsu gaumei: Saule, plankumi un visi un Mēness un Drake vienādojums, Zvaigznes tukšumā un Gredzeni ap zvaigznēm.
