Reflexní mlhovina: co to je, proč jsou modré a jak vznikají hvězdy

Proč jsou reflexní mlhoviny obvykle modré

Reflexní mlhoviny jsou obvykle modré, protože rozptyl funguje lépe pro modré světlo než pro červené (ze stejného důvodu je obloha modrá a západy slunce červené). Fyzikálně jde o to, že drobné částice prachu rozptylují kratší vlnové délky světla účinněji než delší. Pro velmi malé částice se rozptylová účinnost přibližně roste s 1/λ^4 (Rayleighův rozptyl), u větších částic je důležitá Mieova teorie, která dává jemnější závislost na velikosti zrn.

Pracho‑vá zrna v reflexních mlhovinách mají typicky velikosti řádu desetin mikrometru a jsou složena z uhlíkatých a křemičitých (silikátových) částic, někdy doplněných o polycyklické aromatické uhlovodíky (PAH). Rozptyl na těchto zrnech nejenže barví mlhovinu, ale také způsobuje částečnou polarizaci světla — měření polarizace pomáhá astronomům určovat tvar a orientaci prachových zrnek.

Rozdíl mezi reflexní a emisní mlhovinou

Reflexní mlhoviny září tím, že odráží světlo okolních hvězd. Emisní mlhoviny (H II oblasti) naopak září vlastní emisí plynu, který byl ionizován horkým UV zářením hvězd. V přírodě se tyto typy často vyskytují společně — mlhovina může mít jak modré reflexní části, tak červené emisní oblasti; takové souhrnné objekty se někdy označují jako „difúzní mlhoviny“. Dobrým příkladem je mlhovina v Orionu, kde vidíme směsice emisní a reflexní složky.

Kde a jak vznikají hvězdy v reflexních mlhovinách

Reflexní mlhoviny často leží v hustých částech molekulárních mraků, které jsou místy aktivního vzniku hvězd. Prach hraje důležitou roli tím, že stíní páry před silným zářením a umožňuje chladnutí a gravitaci, která vede k zhroucení hustých jader a tvorbě protostar. Proces zahrnuje:

• zhroucení hustých oblastí v molekulárním oblaku,
• akrece materiálu na protostar a vznik akrečního disku,
• vypuštění proudů a výtrysků (Herbig–Haro objekty), které interagují s okolním materiálem,
• postupné zahřívání a zapálení termonukleárních reakcí, které vytvoří novou hvězdu.

V optickém světle může prach skryt protostary, takže pro sledování raných fází vzniku hvězd se astronomové často spoléhají na infračervené a radiové pozorování — prach v infračerveném záření sálá tepelné záření, které umožňuje odhalit i silně zakrytá mladá jádra.

Pozorování a význam reflexních mlhovin

Reflexní mlhoviny jsou důležité pro studium mezihvězdného prachu, vlastností rozptylu a chemického složení prachových zrn. Z jejich spekter a polarizace lze odvodit albedu prachu, velikostní rozdělení zrnek a přítomnost organických sloučenin. Pozorování v různých vlnových délkách (optika, infračervené, submilimetrové) poskytují ucelený obraz o fyzikálních podmínkách v oblastech, kde vznikají hvězdy.

Příklady a vzhled

V dalekohledech a na fotografiích se reflexní mlhoviny často jeví jako mlhavé, modré závoje obklopující mladé, jasné hvězdy. Typickými příklady, které si mohou pozorovatelé snadno vyhledat, jsou modré mlhoviny kolem hvězd v otevřených hvězdokupách (např. mlhoviny spojené s Plejádami) nebo kompozitní objekty, kde se prolínají emisní a reflexní regiony.

Stručně řečeno: reflexní mlhovina je prachový oblak osvětlený okolními hvězdami, jeho modré zbarvení je důsledkem vlnové délky závislého rozptylu a tyto oblasti často souvisejí s místy vzniku nových hvězd.