неделя, февруари 08, 2009

Малката липсваща звезда

(Заслуги снимка: NASA, NOAO, H. Bond and K. Exter STScI/AURA)


Разглеждайки миналогодишния архив от снимки на нашия любим астрономически уред Хъбъл, забелязах нещо интересно, макар и леко невзрачно на пръв поглед.


Публикация от 3. Юни 2008г. засяга планетарната мъглявина SuWt 2. Това не особено красиво облаче "горещ газ" се намира на приблизително 6500 светлинни години от нас в посока на съзвездието Кентавър. Очевидно от снимката, мъглявината представлява светещ пръстен с бледи „издатъци“ перпендикулярно на пръстена от двете му страни. Те придават общата форма на пясъчен часовник, което никак не е случайно, както ще разберем по-долу.


Този облак газ и прах трябва да е следствие от смъртта на звезда със значителни размери. За неговото сияние пък трябва да е отговорно интензивното ултравиолетово лъчение от бялото джудже, което се предполага, че е останало след смъртта на централната звезда.


До скоро никой не е обръщал твърде голямо внимание на SuWt 2, но когато през 1990г астрономите имали възможността да наблюдават мъглявината в ултравиолетовата част на спектъра, открили нещо неочаквано и дори необяснимо. Вместо бяло джудже, в центъра на мъглявината се намира бинарна система - 2 звезди, орбитиращи общ гравитационен център с период от 5 земни дена. Макар че са 100 пъти по-ярки от нашето слънце и 3 пъти по-горещи, енергията на тези звезди пак не би била достатъчна, за да "освети" мъглявината SuWt 2.


Мистериите“, озадачаващи нашите образовани приятели с лъскави титли, не спират до тук обаче! Чрез фотометрични* и спектроскопични* проучвания, Катрина Екстер и Хауърд Бонд от научния институт в Балтимор, Мериленд са заключили, че противно на всякаква логика, двете звезди са твърде големи за масите си, орбитират твърде бавно и освен това не са непрекъснато обърнати с една и съща страна една към друга.


Най-правдивия сценарий, до който са се добрали, е че SuWt 2 преди време е била тройна система с 1 голяма звезда и 2 малки, които постепенно са били погълнати от най-външните слоеве на голямата. Тя след време изхабила ядреното си гориво и колабирала под гравитационен натиск. Имплозията* обаче се отблъснала от ядрото и външните слоеве били изхвърлени, формирайки пръстена, другите две звезди забавили необичайно скоростта си, а останалото от ядрото на звездата бяло джудже магически изчезнало.


Астрономите ще продължат да съчинават подобни фантастични историйки, защото според конвенционалната теория главно механични процеси оформят шантавата ни Вселена, а газовете се подчиняват на кинетичните закони за движение: молекули се блъскат една в друга или други бързо движещи се частици им придават ускорение. Проблемът обаче произлиза от това, че мъглявините са съставени от ПЛАЗМА, а не от грешното понятие „горещ газ“. Плазмата е фундаменталното състояние на материята: заредени частици, подчинени на електромагнитната сила, която е само 1039 (хиляда милиарда милиарда милиарда милиарда) пъти по-силна от гравитацията! Именно за това, популярната идеята, че гравитацията върши „големите неща“ е напълно погрешна.


Предимството на плазмата е, че представлява феномен, който може да се мащабира – същите процеси, които в лаборатория протичат за секунди и засягат милиметри пространство, могат да се наблюдават в галактически мащаби в продължение на хиляди години.


От тази гледна точка SuWt 2 представлява тороид (подобно на поничка) с формата на пясъчен часовник, гледан в перспектива на снимката. Тази форма е позната на хората, занимаващи се с плазмена физика и често срещано явление в лабораторни условия. Бинарните звезди в центъра излъчват електрически поток по екваториалната си равнина, което астрономите погрешно наричат слънчев „вятър“ (подобен феномен при нас: Декември 2007г. мисията THEMIS*, съставена от 5 сателита, показа, че полюсите на Земята са свързани със Слънцето с електрични потоци, които бяха скромно наречени „магнитни въжета“).


Пръстенът на SuWT 2 пък получава енергията си от електричния поток, преминаващ през мъглявината. Когато електронната плътност в плазмата премине определена граница, плазмата влиза в така наречения „светещ режим“. Това напълно пасва с наблюденията на Екстер и Бонд, според които газовете на мъглявината определено не са енергизирани от ултравиолетова радиация, т.е. нужен е ВЪНШЕН ИЗТОЧНИК на енергия.


Д-р. Чарлз Брус още през 60те години на миналия век е наблюдавал приликите между планетарните мъглявини и електрични феномени в лабораторията.


Също така лабораторни експерименти показват, че плазмата обикновено формира клетъчна структура, разделена от противоположно заредени слоеве (така наречените „двойни слоеве“).


Както Ханс Алфвен, пионерът на плазмените експерименти и носител на Нобелова награда, е писал „...космосът като цяло има клетъчна структура, макар че не можем да я наблюдаваме, освен ако космически кораб не премине през разделителните слоеве...“.


Най-вероятно подобен процес протича и при планетарните мъглявини, но скоро няма да знаем със сигурност. Поне докато не изпратим нов космически апарат извън Слънчевата система, защото Вояджър 1 и 2 сега не могат да ни предоставят особено ценна информация.


Тази несигурност е крайно неприятна за повечето хора и в стремежа си да знаят всичко, почват да измислят фантастични и недоказани процеси, за да обяснят наблюденията си. За съжаление астрономите днес знаят, точно какво ще видят, още преди да са погледнали през телескопа.


За сметка на това до момента с изключително голяма точност са пресъздадени в лабораторни условия с плазмени експерименти: магнетосферата на Земята, опашките на кометите, рентгеновото лъчение от пръстените на Сатурн, Слънчевата фотосфера и тн.


*Фотометрия – измерване на интензивността на електромагнитното лъчение от даден обект (най-често просто на видимата му светлина);

*Спектроскопия – измерване на химическия състав и физическите свойства на астрономически обекти чрез наблюдение на спектралните линии на светлината им;

*Имплозия – с две думи: обратното на експлозия. В астрофизиката този процес е изцяло хипотетичен и участва при формирането на черни дупки, неутронни звезди, свръхнови експлозии;

*THEMIS - Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms; Мисия на NASA на стойност 200 милиона долара с цел изучаване на така наречените магнитни бури по ръба на магнетосферата на Земята, от които силно се влияе северното сияние;


Благодарности на Stephen Smith от Thunderbolts.org за информацията!