Atlas mlhovin: V mračnech plynu a prachu se zrodil také náš život

15.05.2022 - František Martinek

Mlhoviny – mohutná oblaka plynu a prachu, dosahující stěží představitelných rozměrů – skýtají jednu z nejúchvatnějších astronomických podívaných. Ať už je za sebou zanechala umírající hvězda, nebo jde naopak o místo zrodu stálic, intenzivně podněcují fantazii

<p>Ve středu hvězdné porodnice Sh 2-106 v souhvězdí Labutě sídlí mladá obří stálice, z jejíchž pólů vyzařují paprsky horkého plynu, a vzniká tak bipolární struktura.</p>

Ve středu hvězdné porodnice Sh 2-106 v souhvězdí Labutě sídlí mladá obří stálice, z jejíchž pólů vyzařují paprsky horkého plynu, a vzniká tak bipolární struktura.


Reklama

Na noční obloze můžeme vedle Měsíce, planet, stálic, hvězdokup a galaxií spatřit také zářící či temná oblaka mezihvězdné látky složená z prachu a plynu. Mnohá z nich lze pozorovat již triedrem, ale jejich skutečná krása vynikne až na fotografiích pořízených velkými pozemními nebo kosmickými dalekohledy. 

Malé obláčky

Původně se termínem „mlhovina“ označovaly všechny mlhavé útvary na obloze – například i galaxie M31 v souhvězdí Andromedy, která při pohledu pouhýma očima či malým dalekohledem skutečně vypadá jako nepatrný mlhavý oblak. Ještě dnes se jí občas říká „mlhovina v Andromedě“.

Zřejmě první zmínka o mlhovinách pochází z roku 964 od perského astronoma Abdurrahmána as-Súfího, který právě M31 popsal jako „malý obláček“. Dávní arabští a čínští hvězdáři také zaznamenali vznik Krabí mlhoviny coby důsledek výbuchu supernovy v roce 1054. A roku 1610 objevil Nicolas-Claude Fabri de Peiresc mlhovinu v Orionu, kterou nezávisle pozoroval rovněž Johann Baptist Cysat

Ovšem teprve vynález dalekohledu a pokroky v optice v 17. století umožnily nástup pozorování těchto mlhavých objektů. První detailní sledování emisní mlhoviny v Orionu nicméně čekalo až na vynikajícího vědce Christiaana Huygense. V roce 1659 ji detailně popsal a načrtnul její vzhled, včetně poloh hvězd ze skupiny Trapez.

Není mlhovina jako mlhovina

Koncem roku 1919 začal Edwin Hubble pracovat na kalifornské Mount Wilson Observatory: Jeho výzkum se zaměřoval především na „rozmazaná“ místa na obloze, přičemž tehdy nalezl 512 dříve neznámých mlhovin. Předpokládal však, že se jedná o obláčky plynu uvnitř Mléčné dráhy. 

V roce 1923 využil proměnné hvězdy typu Delta Cephei (tzv. cefeidu) v „mlhovině“ v souhvězdí Andromedy, aby určil vzdálenost objektu od Země. A dostavilo se převratné poznání, že se útvar nachází vně naší Galaxie, a že jde tudíž o další hvězdný ostrov. Skutečné mlhoviny ovšem Hubble pomohl kategorizovat na základě světelných spekter, která vytvářejí. Přitom také objevil, že se téměř všechny pojí se stálicemi a že je ozařuje jejich světlo.

Místo zrodu hvězdy…

Mlhoviny představují mezihvězdná mračna složená z prachu a plynů – převážně z vodíku, helia i dalších ionizovaných prvků. A jejich existence obvykle souvisí se zrozením, či naopak zánikem hvězd. Mezihvězdný prostor tvoří téměř dokonalé vakuum: V jednom krychlovém centimetru se nachází v průměru jediný atom. Místa umožňující zrození stálic se pak vyskytují pouze v mlhovinách, jejichž hustota alespoň o řád převyšuje prázdnotu okolního mezihvězdného prostoru. To však ke zformování hvězdy nestačí. 

Podle tzv. mlhovinové hypotézy vznikají stálice z obrovských molekulárních oblaků složených především z molekul vodíku. Hustá mračna jsou gravitačně velmi nestabilní a začnou se smršťovat buď vlastní gravitací, nebo často v důsledku exploze blízké supernovy. Oblak se smršťuje, trhá a jeho hmota se spojuje do hustších chomáčů, což vede ke zrodu až několika stovek hvězd.

… nebo pozůstatek zániku

Mlhoviny však nejsou jen proslulými hvězdnými porodnicemi, pojí se s nimi i závěrečné fáze vývoje stálic. Typicky se jedná o planetární mlhoviny: Když se červený obr coby hvězda na konci života přemění v bílého trpaslíka, odhodí vnější plynné vrstvy a ty se rozprostřou do okolního prostoru za vzniku působivého kosmického obrazce. Planetární mlhoviny se tedy skládají především z plynů a jen z malého množství prachu. Mají přitom omezenou životnost – odfouknutá obálka se rozpíná rychlostí 20–30 km/s a během pouhých několika desítek tisíc let se rozplyne v mezihvězdném prostředí. 

Díky horké centrální hvězdě planetární mlhoviny svítí, přičemž z hlediska mechanismu vzniku záření se řadí mezi tzv. emisní mlhoviny. K typickým zástupcům patří třeba proslulá Prstencová mlhovina v Lyře alias M57. V Mléčné dráze existuje zhruba deset tisíc planetárních mlhovin a každá z nich reprezentuje jedinečný způsob zániku stálice. Hrají přitom klíčovou roli v chemickém vývoji galaxie: Vracejí materiál do mezihvězdného prostoru a obohacují ho tak o těžké prvky, produkty jaderné syntézy v nitrech hvězd.

Zvláštní kategorii mlhovin potom tvoří pozůstatky po explozích supernov. Vznikají na sklonku života velmi hmotných stálic, které při gigantickém výbuchu vyvrhnou své vnější vrstvy do mezihvězdného prostoru. Nejznámější takový relikt představuje zmiňovaná Krabí mlhovina M1.

Překrásné zbytky hvězd

Mimořádně řídká: Prstencová mlhovina

V roce 1779 se podařilo objevit jednu z nejznámějších planetárních mlhovin, M57 v Lyře. Tvoří ji centrální hvězda obklopená kulovou slupkou plynu s extrémně nízkou hustotou: Dosahuje stobilionkrát nižších hodnot než vzduch v přízemních vrstvách zemské atmosféry. Mlhovina tak připomíná prsten, protože na okrajích světlo vychází z podstatně tlustší vrstvy plynné slupky než uprostřed. M57 měří v průměru téměř jeden světelný rok. (foto: NASA, ESA, C. Robert O’Dell (Vanderbilt University)CC BY-SA 4.0)

S pulzujícím srdcem: Krabí mlhovina

Jde o pozůstatek exploze supernovy, kterou pozorovali čínští hvězdáři roku 1054. Při výbuchu vzrostla jasnost vybuchující hvězdy natolik, že byla po dobu 23 dnů viditelná i na denní obloze. Na nočním nebi pak svítila ještě téměř dva roky. Krabí mlhovinu M1 od nás dělí asi 6 500 světelných roků. Přibližně v jejím středu se nachází pulzar – neutronová hvězda o průměru okolo 30 km, rotující rychlostí 30 otáček za sekundu. (foto: NASA, ESA, J. Hester (Arizona State University)CC BY-SA 4.0)

Továrna na chemické prvky: Cassiopeia Al

K nejlépe prostudovaným pozůstatkům supernov patří Cassiopeia A, vzdálená od Země 11 tisíc světelných roků a zahrnující různé rozptýlené chemické prvky. Útvar je velmi horký, s teplotou několika milionů stupňů, a svítí převážně v oboru rentgenového záření, které detekovala Chandra X-ray Observatory. Při explozi supernovy se vytvořily železo a křemík o hmotnosti 70 tisíc, respektive 20 tisíc ekvivalentů Země a kyslík o trojnásobku hmotnosti Slunce. (foto: NASA/JPL-Caltech/O. Krause (Steward Observatory)CC BY-SA 4.0)

První neutrina: SN 1987A

Jednu z nejmladších supernov se podařilo pozorovat v roce 1987 ve Velkém Magellanově oblaku a dostala označení SN 1987A. Po dlouhé době šlo o první supernovu viditelnou pouhýma očima a vzhledem k malé vzdálenosti se stala vhodným objektem detailního studia. Jejímu světlu trvalo 168 tisíc roků, než doputovalo k Zemi, a vědci u ní také poprvé dokázali registrovat vyzářená neutrina. Pomocí soustavy radio­teleskopů ALMA určili astronomové v roce 2019 v pozůstatku po explozi jasnější oblast, kde by se mohla ukrývat neutronová hvězda – zbytek explodované stálice. (foto: ESO, L. CalçadaCC BY-SA 4.0)

Dokončení: Atlas mlhovin: V mračnech plynu a prachu se zrodil také náš život (2)

Reklama




Další články v sekci

Reklama

Reklama

Aktuální články

Vstupem USA do války přibyly na západní frontu statisíce vojáků, s jejichž pomocí se konečně podařilo zvrátit poměr sil a zajistit vítězství nad centrálními mocnostmi. (foto: Alamy)

Válka

Dospívající samec vydává při spatření člověka varovný výkřik. Dá se říct, že tento jedinec je usazen uprostřed „spižírny“. (foto: Shutterstock)

Příroda

Nově objevený obranný mechanismus proti invazi patogenů v lidském nose je podle vědců zásadně oslabován chladným počasím. (foto: Profimedia)

Věda

Osamělá akácie v roce 1961. (foto: Wikimedia Commons, Michel MazeauCC BY-SA 2.0)

Zajímavosti

Slavný horký pramen Grand Prismatic Spring v Yellowstone

Věda
Revue

Nové časopisy Extra Publishing

RSSInzerceO serveru (Redakce)Partnerské weby
© Extra Publishing, s. r. o. 2007–2011. ISSN 1804-9907