Atlas mlhovin: V mračnech plynu a prachu se zrodil také náš život

Na noční obloze můžeme vedle Měsíce, planet, stálic, hvězdokup a galaxií spatřit také zářící či temná oblaka mezihvězdné látky složená z prachu a plynu. Mnohá z nich lze pozorovat již triedrem, ale jejich skutečná krása vynikne až na fotografiích pořízených velkými pozemními nebo kosmickými dalekohledy. 

Malé obláčky

Původně se termínem „mlhovina“ označovaly všechny mlhavé útvary na obloze – například i galaxie M31 v souhvězdí Andromedy, která při pohledu pouhýma očima či malým dalekohledem skutečně vypadá jako nepatrný mlhavý oblak. Ještě dnes se jí občas říká „mlhovina v Andromedě“.

Zřejmě první zmínka o mlhovinách pochází z roku 964 od perského astronoma Abdurrahmána as-Súfího, který právě M31 popsal jako „malý obláček“. Dávní arabští a čínští hvězdáři také zaznamenali vznik Krabí mlhoviny coby důsledek výbuchu supernovy v roce 1054. A roku 1610 objevil Nicolas-Claude Fabri de Peiresc mlhovinu v Orionu, kterou nezávisle pozoroval rovněž Johann Baptist Cysat. 

Ovšem teprve vynález dalekohledu a pokroky v optice v 17. století umožnily nástup pozorování těchto mlhavých objektů. První detailní sledování emisní mlhoviny v Orionu nicméně čekalo až na vynikajícího vědce Christiaana Huygense. V roce 1659 ji detailně popsal a načrtnul její vzhled, včetně poloh hvězd ze skupiny Trapez.

Není mlhovina jako mlhovina

Koncem roku 1919 začal Edwin Hubble pracovat na kalifornské Mount Wilson Observatory: Jeho výzkum se zaměřoval především na „rozmazaná“ místa na obloze, přičemž tehdy nalezl 512 dříve neznámých mlhovin. Předpokládal však, že se jedná o obláčky plynu uvnitř Mléčné dráhy. 

V roce 1923 využil proměnné hvězdy typu Delta Cephei (tzv. cefeidu) v „mlhovině“ v souhvězdí Andromedy, aby určil vzdálenost objektu od Země. A dostavilo se převratné poznání, že se útvar nachází vně naší Galaxie, a že jde tudíž o další hvězdný ostrov. Skutečné mlhoviny ovšem Hubble pomohl kategorizovat na základě světelných spekter, která vytvářejí. Přitom také objevil, že se téměř všechny pojí se stálicemi a že je ozařuje jejich světlo.

Místo zrodu hvězdy…

Mlhoviny představují mezihvězdná mračna složená z prachu a plynů – převážně z vodíku, helia i dalších ionizovaných prvků. A jejich existence obvykle souvisí se zrozením, či naopak zánikem hvězd. Mezihvězdný prostor tvoří téměř dokonalé vakuum: V jednom krychlovém centimetru se nachází v průměru jediný atom. Místa umožňující zrození stálic se pak vyskytují pouze v mlhovinách, jejichž hustota alespoň o řád převyšuje prázdnotu okolního mezihvězdného prostoru. To však ke zformování hvězdy nestačí. 

Podle tzv. mlhovinové hypotézy vznikají stálice z obrovských molekulárních oblaků složených především z molekul vodíku. Hustá mračna jsou gravitačně velmi nestabilní a začnou se smršťovat buď vlastní gravitací, nebo často v důsledku exploze blízké supernovy. Oblak se smršťuje, trhá a jeho hmota se spojuje do hustších chomáčů, což vede ke zrodu až několika stovek hvězd.

… nebo pozůstatek zániku

Mlhoviny však nejsou jen proslulými hvězdnými porodnicemi, pojí se s nimi i závěrečné fáze vývoje stálic. Typicky se jedná o planetární mlhoviny: Když se červený obr coby hvězda na konci života přemění v bílého trpaslíka, odhodí vnější plynné vrstvy a ty se rozprostřou do okolního prostoru za vzniku působivého kosmického obrazce. Planetární mlhoviny se tedy skládají především z plynů a jen z malého množství prachu. Mají přitom omezenou životnost – odfouknutá obálka se rozpíná rychlostí 20–30 km/s a během pouhých několika desítek tisíc let se rozplyne v mezihvězdném prostředí. 

Díky horké centrální hvězdě planetární mlhoviny svítí, přičemž z hlediska mechanismu vzniku záření se řadí mezi tzv. emisní mlhoviny. K typickým zástupcům patří třeba proslulá Prstencová mlhovina v Lyře alias M57. V Mléčné dráze existuje zhruba deset tisíc planetárních mlhovin a každá z nich reprezentuje jedinečný způsob zániku stálice. Hrají přitom klíčovou roli v chemickém vývoji galaxie: Vracejí materiál do mezihvězdného prostoru a obohacují ho tak o těžké prvky, produkty jaderné syntézy v nitrech hvězd.

Zvláštní kategorii mlhovin potom tvoří pozůstatky po explozích supernov. Vznikají na sklonku života velmi hmotných stálic, které při gigantickém výbuchu vyvrhnou své vnější vrstvy do mezihvězdného prostoru. Nejznámější takový relikt představuje zmiňovaná Krabí mlhovina M1.