Gwiezdna śmierć prowadzi do kosmicznego wzbogacenia

Gwiazdy, jak każdy inny obiekt, który widzimy we wszechświecie. mieć określony cykl życia. Rodzą się w obłokach gazu i pyłu, „żyją” swoim życiem, a ostatecznie dobiegają końca. Dotyczy to każdej gwiazdy, o której wiemy, niezależnie od jej wielkości i masy. Niektóre bardzo masywne gwiazdy giną w kataklizmicznych eksplozjach zwanych supernowymi. To nie jest los naszej gwiazdy, która będzie miała bardziej „łagodne” zakończenie.

Gwiazdy podobne do Słońca (te o masie lub wieku podobnym do naszego Słońca) zbliżają się do końca życia i stają się mgławicami planetarnymi. Są to obiekty na niebie, które kiedyś wydawały się niemal „planetarne”, patrząc na astronomów sprzed stulecia lub więcej, którzy mieli teleskopy niskiej mocy w porównaniu do dzisiejszych obserwatoriów. Nie mają one nic wspólnego z planetami i wszystko, co dotyczy ewolucji niektórych rodzajów gwiazd. Astronomowie podejrzewają, że nasze Słońce może zakończyć swoje dni jako mgławica planetarna, o ile pozwolą na to warunki. Jeśli tak się stanie, straci znaczną część swojej masy w kosmosie, a resztki Słońca podgrzeją otaczającą chmurę gazu i pyłu i sprawią, że zacznie świecić. Dla każdego, kto patrzy na to przez teleskop z innej planety, umierające Słońce będzie przypominało kosmicznego ducha.

Europejskie Obserwatorium Południowe ujrzało jedną z takich upiornych pozostałości, nazywaną Mgławicą „Sowa Południowa”. Rozszerzająca się chmura gazu i pyłu mierzy około czterech lat świetlnych i zawiera materiały, które kiedyś były stworzony wewnątrz gwiazdy i jego atmosfera. Teraz te pierwiastki (takie jak wodór, hel, węgiel, tlen, azot i inne) rozprzestrzeniają się w przestrzeń międzygwiezdną, prawdopodobnie w celu wzbogacenia nowej generacji gwiazd.

Sowa południowa (która ma oficjalną nazwę ESO 378-1) jest zjawiskiem stosunkowo krótkotrwałym. Prawdopodobnie potrwa to kilkadziesiąt tysięcy lat, zanim chmura całkowicie się rozproszy. Wszystko, co pozostanie, to gasnąca gwiazda białego karła.

Aby mgławica planetarna mogła się uformować, starzejąca się gwiazda musi być prawy typ gwiazdy: powinna mieć masę mniejszą niż około osiem razy większą niż Słońce. Bardziej masywne gwiazdy zakończą swoje życie w dramatyczny sposób jako wybuchy supernowych. Oni także rozkładają swój materiał, wzbogacając przestrzeń między gwiazdami (znaną również jako „ośrodek międzygwiezdny”).

W miarę starzenia się mniej masywnych gwiazd, zaczynają tracić swoje zewnętrzne warstwy gazu w wyniku działania wiatrów gwiezdnych. Słońce ma wiatr gwiezdny, który nazywamy „wiatrem słonecznym”, który jest łagodniejszą wersją burz emitowanych przez stare, umierające gwiazdy.

Po rozproszeniu się zewnętrznych warstw umierającej gwiazdy pozostały gorący rdzeń gwiazdowy rozgrzewa się i zaczyna promieniować światłem ultrafioletowym. To promieniowanie UV energetyzuje (jonizuje) otaczający gaz i powoduje jego świecenie.

Gdy mgławica planetarna zniknie, resztki gwiezdnej pozostałości będą palić się przez kolejny miliard lat, zużywając całe pozostałe paliwo. Stanie się wówczas małym - ale gorącym i bardzo gęstym - białym karłem, który będzie powoli chłodzić się przez miliardy lat. Słońce mogłoby w przyszłości wytworzyć mgławicę planetarną kilka miliardów lat, a następnie spędzić swoje półmroku jako biały karzeł emitujący światło widzialne i ultrafioletowe, oraz nawet promieniowanie rentgenowskie.

Mgławice planetarne odgrywają kluczową rolę w chemicznym wzbogacaniu i ewolucji wszechświata. Elementy są tworzone wewnątrz tych gwiazd i wracają do wzbogacić ośrodek międzygwiezdny. Łączą się, tworząc nowe gwiazdy, budują planety i - jeśli warunki są odpowiednie - odgrywają rolę w tworzeniu i ewolucji życia. Wszyscy (i reszta ziemskiego życia) zawdzięczamy nasze istnienie starożytnym gwiazdom, które żyły, a następnie przekształciły się w białe karły lub wysadziły w powietrze supernowe, które rozproszyły ich żywioły w kosmos. Właśnie dlatego możemy myśleć o sobie jak o „gwiezdnych rzeczach”, a nawet bardziej poetycko - o wspomnieniach na temat gwiezdnego pyłu o upiornej śmierci gwiazdy.