Poslušné planetární mlhoviny

Planetární mlhoviny jsou na fotografiích překrásné, známe je stovky let, ale jejich výzkum zdaleka není u konce.

Klasické planetární mlhoviny
Díváme-li se do dalekohledu okem, vypadají planetární mlhoviny jako malé, většinou kruhové obláčky. Po obvodu jsou jasnější a uvnitř svítí méně. Ve větším dalekohledu se dá rozlišit i slabě svítící hvězda uprostřed mlhoviny. Při použití fotoaparátu a delší expozici se obraz promění a z planetární mlhoviny vznikne pestrobarevná kompozice. Jsou tedy terčem nadšených fotografů a snímky z velkých světových dalekohledů patří mezi nejvyhledávanější. Pestré barvy jsou dány pestrým chemickým složením mlhovin. Ačkoli se jmenují „planetární“, s planetami nemají společného vůbec nic.

Důkaz hvězdné smrti
To jen před staletími astronomům v malých dalekohledech připadaly podobné našim velkým planetám. Ve skutečnosti jde o bývalou atmosféru hvězdy, která byla posupně vyvrhována pryč. Na sklonku života dojde hvězdě hlavní palivo v jádru, což má několik důsledků. Jádro samotné se gravitační silou smrskne do rozměru zhruba planety Země a říkáme mu bílý trpaslík. Naproti tomu atmosférická obálka původně velké chladné červené hvězdy se postupně rozplyne do okolního vesmíru. Neděje se to plynule, spíš po etapách. Ve chvíli, kdy se do mlhoviny dostane ultrafialové záření bílého trpaslíka, je původní materiál z hvězdy tímto zářením ionizován, svítí a my pozorujeme planetární mlhovinu.

Příklady bipolárních planetárních mlhovin|foto: HST

Jepičí život
Životnost planetárních mlhovin je v porovnání se životem hvězd doslova nicotná. Zatímco hvězdy žijí miliardy let, planetární mlhoviny jen tisíce. Je to dáno rychlostí pohybu mlhoviny směrem od hvězdy. Plyn se pohybuje rychlostí několika kilometrů za sekundu, a čím je od hvězdy dál, tím méně energie přijímá. Není tedy žádný div, že planetárních mlhovin známe v naší Galaxii jen přes tisíc, i když tu máme asi sto miliard hvězd.

Mlhoviny ve tvaru motýla
Zvláštní skupinu planetárních mlhovin tvoří mlhoviny ve tvaru letícího motýla. Jejich tvar se na první pohled liší od kulatých klasických planetárních mlhovin a je jasné, že za tímto tvarem musí být nějaký zvláštní mechanismus. Osamocená hvězda by měla tvořit víceméně kulově symetrickou mlhovinu, příčiny existence bipolárních mlhovin, jak se „motýlům“ říká, by mohly tkvět v přítomnosti dvojhvězdy. Dvě hvězdy obíhající kolem sebe významně ovlivňují plyn, který se mezi nimi nachází, a kulovou symetrii dokáží zcela rozbít. Podobný efekt by mohly způsobovat i větší planety obíhající hvězdu.

Všechna křídla jedním směrem
V nejnovější studii astronomové studovali 130 planetárních mlhovin bipolárního typu. Zaměřili se na mlhoviny z tzv. galaktické výdutě, tedy oblasti poblíž centra naší Galaxie. Použili velké dalekohledy – Hubbleův kosmický a New Technology Telescope patřící Evropské jižní observatoři v Chile. Překvapením bylo, že orientace mlhovin není náhodná, motýlí křídla jsou roztažena ve směru galaktického rovníku. Tato poslušnost kosmických motýlů je velmi zvláštní. Výtrysky plynu se tedy dějí ve stejném směru, jakým obíhá centrální výduť kolem středu Galaxie. To ale znamená, že centrální hvězda v mlhovině rotuje kolmo k rovině výduti, ze které vznikla. Bylo by to podobně zvláštní, jako kdyby planety sluneční soustavy rotovaly kolmo ke svým oběžným rovinám.

Naše Galaxie patří také mezi spirální s příčkou|foto: NASA

Nejnovější objev znamená jediné – vliv okolního prostoru je na plyn v planetárních mlhovinách mnohem větší, než se předpokládalo. Magnetické pole je v naší Galaxii skutečně všudypřítomné.