Sana sumukka tulee latinasta ja tarkoittaa "pilveä" tai "sumua", ja se voidaan pluralisoida joko sumukoiksi tai sumukoiksi. Tämä epäselvyys sopii objektiin: sumukka on yksinkertaisesti suuri, loistava tai pimentävä tähdenvälisen väliaineen laikka, ja se voi tarkoittaa hyvin erilaisia asioita riippuen siitä, minkä tyyppistä katselet.
Jotkut sumukot ovat tähtienmuodostuksen alueita, joissa kaasu ja pöly kasautuvat yhteen, kunnes ne romahtavat uusiksi tähdiksi. Toiset ovat jäännökset, jotka jäävät jäljelle, kun tähti kuolee - joskus loihtivan, joskus katastrofaalisesti räjähtäen. Kokonainen luokka on nimetty planeetoista vaikka sillä ei ole mitään tekemistä planeettojen kanssa. Kunkin tyypin fysiikka on niin erilainen, että tähtitieteilijät joutuivat keksimään erillisiä nimiä, erillisiä selityksiä ja joissakin tapauksissa odottamaan satoja vuosia selvittääkseen, minkä tyyppisen sumukon he ylipäätään katselivat.
Pilvi ilman kiinteää muotoa
Sumukot ovat usein tähtienmuodostuksen alueita: kaasu, pöly ja muu materiaali niihin kasautuvat tiheämmiksi alueiksi, jotka houkuttelevat yhä enemmän ainetta, kunnes ne tulevat riittävän tiheiniksi muodostaakseen tähtiä. Tämä on mekanismi suurimman osan uusista tähdistä, jotka ilmestyvät galaksiin - ne ovat kirjaimellisesti tiivistyneet sumukon omasta aineesta.
Useimmat sumukot ovat valtavia, joista osa ulottuu satojen valovuosien yli. Ja toisin kuin planeetat tai tähdet, sumukoilla on harvoin terävä raja: useimmat sumukot luokitellaan diffuuseiksi sumukoiksi, mikä tarkoittaa, että ne ovat laajoja pilviä ilman hyvin määriteltyjä rajoja. Tämä valtavan mittakaavan ja sumeiden reunojen yhdistelmä on syy siihen, että pitkän altistuksen astrofotografia pikemminkin kuin nopea vilkaisu pienen kaukoputken läpi paljastaa yleensä sumukon todellisen rakenteen.
Tähtitieteilijät ovat tallentaneet niitä lähes 2000 vuotta
Sumukot eivät ole nykyaikainen löytö. Noin 150 jaa. Tähtitieteilijä Ptolemaeus tallenssi viisi tähteä, jotka näyttivät sumukkaisilta kirjoissa VII–VIII hänen Almagester - ilman mitään tapaa tietää, että osa siitä, mitä hän kuvaili, ei ollut ollenkaan tähti, vaan vain epäterävä valoläiskä väärässä paikassa.
Kesti vuosisatoja ennen kuin joku kuvaili jotain selkeämmin tunnistettavaa sumukkaksi pikemminkin kuin tähtijoukoksi. Mikä muutti kuvaa, ei ollut vain diffuusi epäterävyys, vaan kyky tallentaa ja ristiviitata yksityiskohtaiset taivaan sijainnit ja kuvaukset - systemaattisen havainnoinnin tyyppi, joka myöhemmin antoi tähtitieteilijöille mahdollisuuden erottaa oikeat kaasusetä yksinkertaisesta ratkaisemattomasta tähtienvaloista.
Sumukot, jotka loistavat omalla valollaan
Emissiosumukot loistavat, koska niiden kaasu on ionisoitu läheisten tähtien toimesta, pikemminkin kuin heijastaa toisen valoa. Tähdet, jotka ovat kuumempia kuin 25 000 K, lähettävät yleensä riittävästi ionisoivaa ultraviolettisäteilyä aallonpituuksilla lyhyemmillä kuin 91,2 nm, mikä tekee niiden ympärillä olevista emissiosumukoista kirkkaimpia kuin heijastussumukoita. Toisin sanoen yksittäisen upotetsitun tähden lämpötila päättää, loistaako sumukkaa sen ympärillä omalla valollaan vai yksinkertaisesti hajottaa lainattua valoa.
Kaasu itsensä ei ole eksoottinen. Useimmat emissiosumukot ovat noin 90% vetyä, loput koostuvan heliumista, hapesta, typestä ja muista alkuaineista. Eri ionisoituneet alkuaineet loistavat eri aallonpituuksilla, siksi pitkän altistuksen kuvat emissiosumukoista tulevat usein vilkkain punaisin ja vihreiksi yhtäläisen värin sijaan.
Sumukot, jotka vain lainaavat valoa
Heijastumisumukot toimivat vastakkaisella periaatteella: niiden pöly ei ole kuuma tarpeeksi ionisoitavaksi, joten se vain hajottaa tähtienvaloa, kuten sumu hajottaa auton ajovalot. Vuonna 1912 tähtitieteilijä Vesto Slipher analysoi tähtien Meropen ympärillä olevan sumukon spektriä Pleiadissa ja päätteli, että sumukka yksinkertaisesti heijasti valoa Meropesta ja tähdestä Alkyone sen sijaan että olisi loistanut omalla valollaan. Tämä oli aito löytö silloisen aikaisesti - kukaan ei ollut osoittanut, että sumukon valo voisi olla täysin lainattu sen sijaan, että se olisi itsestään tuotettu.
Heijastussumukoiden erottaminen emissiosumukoista erillisiksi fysikaalisiksi ilmiöiksi erillisillä syillä tuli yhdeksi perustavanlaatuisista luokitteluista sumukkailmiöiden tähtitieteen alalla - ja se riippui täysin spektroskopiasta, koska molemmat tyypit voivat näyttää petollisuusti samankaltaisilta paljaalle silmälle.
Sumukot, joita et voi nähdä suoraan
Kaikki sumukot eivät loista. Tummaissa sumukoissa valon sukupuuttoon johtaa tähdenväliset pölyhiukkaset molekyylipilvien kylmimmissä, tiheimmissä osissa. Sen sijaan että lähettäisivät tai heijastaisivat valoa, tumma sumukka estää sen, näyttäen mustalta siluetilta kirkkaammalla tähtien tai loistavan kaasun taustalla.
Koska tummia sumukoita määritellään sillä, mitä ne estävät pikemminkin kuin mitä ne lähettävät, näkyvän valon teleskoopit ovat väärä työkalu tutkimukseen, mitä todella niiden sisällä on - tähtitieteilijät luottavat sen sijaan aallonpituuksiin, joita pöly ei absorboi niin tehokkaasti.
Auringon kaltaisen tähden kaunis kuolema
Planetaariumt sumukot muodostuvat keskimassaisten tähtien elämän lopussa, noin 1-8 auringon massan tähtien - jotka myös sisältävät Auringon. Kun tällainen tähti loppuu polttoaineesta, se heittää ulko kerrokset avaruuteen, jättäen loistavien kaasujen laajentuvan kuoren.
Nimi on historiallinen onnettomuus. "Planetaariumt sumukka" on väärä termi: näillä objekteilla ei ole mitään tekemistä planeettojen kanssa. Nimi tulee niiden pyöreästä, planeettamaisesta muodosta, kuten nähdään varhaisissa kaukoputkissa. Tähtitieteilijät monien vuosisatojen takaa eivät yksinkertaisesti pystyneet ratkaisemaan hienoja yksityiskohtia, jotka olisivat kertoneet heille, etteivät he katselleet toista maailmaa.
Ne ovat myös paljon vähemmän aineellisia kuin näyttävät. Tyypillinen planetaariumt sumukka on noin yhden valovuoden poikki ja koostuu erittäin harvinaisesta kaasusta, jonka tiheys on yleensä 100-10 000 hiukkasta kuutiosenttimetrissä - lähes tyhjiö millä tahansa arkipäivän standardilla, jota piti yhdessä vain valtavasta mittakaavasta. Noin 3000 planetaariumta sumukkaa tunnetaan tällä hetkellä Linnunradalla noin 200 miljardista tähdestä galaksissa, muistutus siitä, kuinka lyhyt tämä tähden elämän vaihe on todellisuudessa verrattuna miljardeihin vuosiin, jotka tähti viettää pääsarjassa.
He eivät myöskään ole siistiä palloja, joita niiden nimi voisi ehdottaa. Vain noin 20% planetaariumta sumukoista on pallomaisesti symmetrisiä; loput ovat monimutkaisempia, epäsymmetrisiä muotoja, joita muodostaa tekijät, joiden kanssa tähtitieteilijät ovat edelleen työssä. Ja tämä kohtalo ei ole eksoottinen tai harvinainen - se on Auringon tulevaisuus. Itse Auringon odotetaan tuottavan planetaariumta sumukkaa noin 12 miljardi vuotta sen muodostumisen jälkeen, sama hiljainen loppu, joka on jo tapahtunut tuhansille samanlaisille tähdille koko galaksissa.
Jättitähden väkivaltainen kuolema
Tähdet, jotka ovat paljon massiivisempia kuin Aurinko, eivät haihdu loivasti - ne räjähtävät, ja roskat tulevat supernovajäänteeksi. Supernovaräjähdys voi lähettää tähtien ainetta nopeuksilla, jotka ovat jopa 10% valon nopeudesta tai noin 30 000 km/s, ja tuloksena olevan sokkiaalloin lämmittää ympäröivää plasmaa lämpötiloihin, jotka ovat hyvin miljoonien kelvinin yläpuolella. Tämä on täysin erilainen väkivallantaso hitaasta vuotamisesta, joka tuottaa planetaariumta sumukkaa.
Tunnettuja supernovajäänteitä ovat Rakkosumukka, Tykho (SN 1572: n jäänne, nimetty Tykho Brahen mukaan) ja Kepler (SN 1604: n jäänne, nimetty Johannes Keplerin mukaan). Jokainen on pysyvä ennätys tietystä räjähdyksestä, joissain tapauksissa sellaisen, joka oli tarpeeksi kirkas huomattu ja kirjoitus havaitsijoille, jotka eivät tienneet, mitä he todella katsoivat.
Luomisen Pilkarien valokuvaaminen
Nykyaikaiset sumukkakuvat ovat velattuja paljon avaruusteleskoopeille, jotka voivat nähdä aallonpituuksista, joita mikään maapohjainen observatorio ei voi saavuttaa puhtaasti. Kuuluisa "Luomisen Pilkarit" kuva kaasu- ja pölyrakeista Kotkan sumukon alueella, jonka Hubble-avaruusteleskoopin otti 1. huhtikuuta 1995, näyttää alueen noin 6500-7000 valovuotta maasta, ja se on edelleen yksi tunnetuimmista tähtitieteen kuvista koskaan otettu.
.jpg){kind=link}
Uudemmat instrumentit ovat palanneet samaan kohteeseen eri silmillä. Infrapunakuvaus lävistää pölyn, jonka näkyvä valo ei voi tunkeutua, ja paljastaa rakennetta pilkarien sisällä, joita alkuperäinen valokuva voisi vain vihjata - hyvä esimerkki siitä, kuinka "lopullinen" ikoninen kuva sumukkasta harvoin pysyy lopullisena pitkään kaukoputkiteknologian parantui.