Tinh vân

Cấu tạo

Các chất khí trong tinh vân chủ yếu là hiđrô, còn bụi thì chủ yếu là các phân tử cácbon và các mảnh đá vụn. Sự tập trung mật độ vật chất không đồng đều giữa các tinh vân: một số có mật độ bụi khí rất dày đặc, số khác thì loãng hơn. Có tinh vân sáng chói hơn do phản chiếu ánh sáng của các ngôi sao gần đó: đó là tinh vân sáng. Bản thân một số chất khí trong tinh vân cũng bức xạ ánh sáng khi ở cạnh một ngôi sao có nhiệt độ cao. Khí nitơ và khí hiđrô bức xạ ánh sáng đỏ, còn khí ôxi bức xạ ánh sáng xanh. Phải nhìn vào kính thiên văn cực mạnh thì mới thấy hết sắc màu rực rỡ của các tinh vân này. Một số tinh vân đậm đặc hơn, ngăn cản ánh sáng của các ngôi sao sáng phía sau: đó là các tinh vân tối. Những tinh vân tối chỉ nhận biết được trọng kính thiên văn khi nó che kín từng mảng sao trên bầu trời. Điển hình là tinh vân Đầu Ngựa trong chòm sao Tráng Sĩ.

Hình thành

Các tinh vân được hình thành từ các đám bụi trong vũ trụ do lực hấp dẫn hoặc cũng được hình thành do quá trình kết thúc của một sao, vật chất bên ngoài của nó sẽ được phóng ra, đồng thời hình thành một sao lùn.

Các loại tinh vân

Một trong những tinh vân đẹp nhất trong dải Ngân Hà là Tinh vân Lạp Hộ (gốc chữ Hán có nghĩa là "người đi săn", còn được gọi là "Tinh vân Tráng Sĩ"), ở cách xa Trái Đất 1500 năm ánh sáng. Nhìn từ Trái Đất qua kính thiên văn, tinh vân này có hình một con chim đang dang cánh, có sải cánh rộng bằng 200 triệu lần Trái Đất. Tinh vân Lạp Hộ là nơi cư trú của cả một cộng đồng gồm gần một nghìn ngôi sao đủ các lứa tuổi. Những ngôi sao ít tuổi nhất hoạt động náo nhiệt nhất, cứ phun ra những luồng khí nóng bay ra với vận tốc hàng chục nghìn km/h. Trong tinh vân có cả những hệ hành tinh đang được hình thành. Tinh vân Lạp Hộ còn có rất nhiều hóa chất hữu cơ, thành phần của những hợp chất giống hợp chất trong tế bào của sinh vật trên Trái Đất.
Một số các tinh vân ánh lên màu xanh lục một cách yếu ớt. Khí, bụi trong các tinh vân này khuếch tán ánh sáng các ngôi sao, giống như sương mù khuếch tán ánh sáng đèn pha ô tô trong đêm tối. Người ta gọi đó là các tinh vân khuếch tán để phân biệt với hai loại trên được gọi là tinh vân phát sáng. Ánh sáng xanh lục được phân tích qua quang phổ kế cho thấy chất khí trong tinh vân là nguyên tử ôxi mất hai điện tử và được chiếu sáng trong điều kiện áp suất rất thấp, cho đến nay chưa thể thực hiện được trong phòng thí nghiệm. Mật độ của các đám mây khí khuếch tán vào khoảng từ 10-21 đến 10-22 g/cm³. Các tinh vân khuếch tán cũng có thể có chiều dày 10-100 năm ánh sáng.
Khí hiđrô trong các tinh vân chỉ bị ion hóa và phát sáng khi ở gần các ngôi sao nóng từ 25.0000 K trở lên, vì vậy phần lớn hiđrô trong các thiên hà đều ở trạng thái trung hòa. Ngày nay, các nhà khoa học đã xác định được lượng hiđrô chiếm 99% số nguyên tử của tinh vân, trong đó có tới 95% ở trạng thái trung hòa. Nhiệt độ trung bình của tinh vân dưới 1000 K, còn nhiệt độ trong các tinh vân iôn hóa phát sáng khoảng 10.0000 K.
Trong không gian giữa các ngôi sao, các nguyên tử và phân tử đơn giản của các nguyên tố khác ít hơn hẳn so với hiđrô và hêli. Bằng phương pháp vô tuyến, các nhà khoa học đã tìm thấy các phân tử OH, H₂O, CO và một vài phân tử phức tạp khác. Các phân tử và nguyên tử này có mật độ rất loãng, chưa đến 10 nguyên tử trên 1 cm³.