מה עושות הערפיליות בלילות

ערפיליות הן עננים גדולים של גז (בעיקר מימן) ואבק. באבק מסתתרים יסודות כמו צורן ופחמן ואף תרכובות שונות כגון מים ואלכוהול. המונח הלטיני לערפילית הוא נֶבּוּלָה (nebula) שפירושו "עננה". בדומה לעננים שבאטמוספרת כדור הארץ, גם צורותיהן של הערפיליות הן מגוּונות ומותירות מקום רב לדמיון.

מכאן נובעים השמות היצירתיים שלהן: יש ערפיליות שנקראות "ראש הסוס", "צפון אמריקה", "המשקולת" ועוד. הערפיליות הנפוצות ביותר הן אלה שנמצאות בסמוך למוקדי יצירת כוכבים ושצורתן לא סדירה. מופעיהן על פני השמים משתנים בהתאם למיקום היחסי של שלושה גורמים: הכוכבים סביבן, הערפילית עצמה, ואנחנו - הצופים בה. שֵׁם מקובל לערפיליות כאלה הוא "ערפיליות פזורות" (diffuse), ונהוג לסווג אותן בהתאם לאופן שבו הן מתגלות לעינינו. מבחינה פיזיקלית אין הבדל בין האיפיונים של שלושת הסוגים.

ערפיליות החזרה

ערפיליות אלה מפזרות ומחזירות את אורם של הכוכבים הנמצאים סביבן, בתוכן ואף לפניהן. מאחר שהחזרת אור כחול לכיווננו, הצופים, יעילה יותר מהחזרת אור אדום, נראות ערפיליות אלה יותר כחולות מהכוכבים שמהם למעשה בוקע האור. תופעה זו דומה לסיבה שבעטיה השמים נראים כחולים במהלך היום, למרות שהשמש צהובה. דוגמה לתוצא זה ניתן לראות בערפילית ההחזרה שנמצאת בסמוך לצביר הכוכבים הפתוח הפְּלֵיאָדוֹת שבקבוצת שור׀טַאוּרוּס.

ערפיליות פליטה

כוכבים צעירים ואנרגטיים מאוד, דוגמת טי׀טַאוּרי (T-Tauri), פולטים קרינה חזקה גם ובעיקר מעבר לתחום הנראה, באורכי׀גל אולטרא׀סגולים. קרינה זו קורעת את האלקטרונים מעל אטומי המימן, והאלקטרונים מתחברים אחר׀כך לאטומים אחרים. ההתחברות מחדש פולטת קרינה פְלוּאוֹרֶסֶנטית הדומה באופיה לאור הנפלט מנוּרת ניאון ביתית. הצבעים של הקרינה נקבעים על׀פי ההרכב הכימי של הערפילית.

מאחר שיש צורך בכוכבים אנרגטיים על מנת שערפיליות פליטה יִזְהרו, ערפיליות אלה יימצאו תמיד בסמוך לאזורי היווצרות כוכבים. הדוגמה הבולטת ביותר לערפילית כזו היא "ערפילית אוֹריוֹן" הנמצאת בקבוצה בעלת השם הזהה (ר' שם).

לעיתים, הכוכבים שמהם נפלט האור הגורם לערפיליות החזרה ופליטה להיראות הם כוכבים משתנים המשנים את בהירותם בטווחי זמן קצרים. במקרה נדיר שכזה אפשר להבחין גם בשינוי מידת ההארה של הערפילית, שהרי היא אינה משמשת אלא מַראָה או מַגְבֵּר לָאור המגיע אליה.

ערפיליות בליעה

אם לא קיימים כוכבים שנמצאים בקידמת הערפילית או בסמוך לה מצידיה, איננו יכולים לראות את הערפילית, שכן היא עצמה איננה פולטת אור נראה. אלא שגם במקרה זה הערפילית מהווה עדיין מסך אבק שחוסם את אור הכוכבים שנמצאים מאחוריה ולא מאפשר לנו לראותו. ערפיליות כאלה מצטיירות ככתמים אפלים, "טלאים" על פני השמים ועל רקע שדות כוכבים.

דוגמאות בולטות לערפיליות בליעה הן ערפילית "שק הפחם" בצלב הדרומי (קְרוּקְס - אינה נראית מישראל) וערפילית "ראש הסוס" בקבוצת אוֹריוֹן׀כְּסִיל (ר' שם). ערפיליות פזורות עשויות להראות שילוב של שלושת המופעים שלהן. אם לדוגמה אזורים מסוימים בערפילית הם בעלי צפיפות גבוהה במיוחד של אבק, הם נראים כפסים שחורים על רקע חלקי הערפילית שמחזירים (או מעבירים) את אור הכוכבים שנמצאים לידם (או מאחוריהם). דוגמה לשילוב כזה היא "ערפילית התלתן" בקבוצת קַשָת׀סַגיטאריוּס.

ערפיליות סוּפּר - נוֹבה

כאשר כוכב מגיע לשלב התפוצצות סוּפּר׀נוֹבָה, על׀פי׀רוב הוא אינו חדל להתקיים. פתוחים בפניו כמה ערוצים להמשך דרכו. הבחירה ביניהם תלויה באופי הסוּפּר׀נוֹבָה (ר' עמ' 22 לעיל) ובמאסה של הליבּה ששרדה את ההתפוצצות, אם ליבּה קיימת. רבות מהסוּפּר׀נוֹבוֹת מותירות מאחוריהן כוכב נוֹיטרוֹנים, וכמובן מעטפת גז שעפה החוצה מן הכוכב ועדיין מתרחקת ממנו. הערפיליות שרואים באתרי סוּפּר׀נוֹבוֹת פולטות קרינה הודות לשני תהליכים.

ערפילית הנמצאת במרכז גלקסיית שביל החלב (צילום: נאס"א)

רוב האור נפלט מאזור בעל צורה לא מוגדרת סביב כוכב הנוֹיטרוֹנים. מקור האור שנפלט במרכיב הזה הוא אלקטרונים והחלקיקים התאומים שלהם, הפּוֹזיטרוֹנים (זהים לחלוטין לאלקטרונים אך בעלי מטען חיובי). החלקיקים האלמנטריים הללו מואצים על׀ידי השדות המגנטיים החזקים של כוכב הנוֹיטרוֹנים שבמרכז ופולטים אור בכל אורכי הגל.

לעיני הצופה החובב נִגלה רק החלק האופטי של הפליטה, ה"מכַסה" בערך 80% מגודל הערפילית. החלקים החיצוניים יותר של הערפילית פולטים בעיקר קרינת רדיו, שמקורה בחלקיקים שאיבדו הרבה מהאנרגיה ההתחלתית שלהם בדרכם החוצה לפאתי הערפילית.

שאר האור נפלט מרשת סבוכה של קורים והיא זו הנותנת לערפיליות הסוּפּר׀נוֹבָה את המראה המרשים שלהן בתחום האור האופטי, הנראה לעין. הקוּרים (filaments) הם אזורים בעלי צפיפות גבוהה במיוחד של גז חם, רובם ככולם מסמנים קווים של "גלי הלם", בדומה לגל הנוצר בטיסת מטוסים על׀קוליים.

גלי ההלם נגרמים כתוצאה מהתפשטות הגז המהירה שגרמה ההתפוצצות. בתוך הקורים שוררות טמפרטורות של עשרות אלפי מעלות קֶלְווין, המעוררות את מרכיבי הגז וגורמות להם לפלוט קרינה. אופי הקרינה מעיד על הרכב הגז, והוא מאפשר לקבוע שהגז מכיל כמות נכבדה של יסודות כבדים הנוצרים אך ורק בתוך כוכבים העושים דרכם לשלב הסוּפּר׀נוֹבָה. תצפית אחרונה זו מאששת את המודל המקובל של הַעְשָׁרַת התָוֶוך הבין׀כוכבי ביסודות כבדים הודות להתפוצצויות סוּפּר׀נוֹבוֹת.

במרבית הערפיליות מהסוג הזה ניתן למדוד את מהירות ההתרחקות של הגז מהמוקד המשותף, ובדרך כלל אפשר למצוא במוקד כוכב נוֹיטרוֹנים שנגלה כפועם בקרינת רדיו ומכונה "פּוּלְסָאר" (pulsar). מהירות זו מאפשרת חישוב מדויק של מועד ההתפוצצות, וקביעת המועד מאפשרת נבירה ברשומות היסטוריות למציאת תצפיות סוּפּר׀נוֹבָה ("כוכב חדש") במועד המבוקש. כך הצליחו לשייך עדויות על סוּפּר׀נוֹבוֹת היסטוריות מוכרות לערפיליות ופּוּלסארים הנצפים בימינו אלה.

הדוגמה הבולטת ביותר לערפילית כזו היא "ערפילית הסרטן", הנמצאת דווקא בקבוצת שור׀טַאוּרוּס (ר' שם), והיא שריד לסוּפּר׀נוֹבָה שהתפוצצה לפני כ-1,000 שנים ותועדה על׀ידי תוכנים סינים ויפנים. ערפילית אחרת יפה לצפייה היא "ערפילית ההינוּמָה" בקבוצת סיגְנוּס׀ברבור.

ערפיליות

ערפיליות פלנטריות

ערפיליות פלנטריות אינן ערפיליות במובן הפשוט וודאי שאינן פלנטריות. שמן ניתן להן כתוצאה מסברה מוטעית שסברו לגביהן כאשר התגלו במאה ה-18. המראה שלהן דמה למראה הדיסקה של הפלנטות במערכת השמש. אך מסתבר שאין להן ולפלנטות ולא כלום.

האור שמפיצות ערפיליות פלנטריות מקורו בקליפה של גז, מעטפת שמשיל מעליו כוכב שהגיע לסוף שלב ה"ענק האדום" שלו. בדומה לערפילית פליטה (ר' לעיל), הקרינה האנרגטית שמיַינֶנֶת ("קורעת אלקטרונים") את הגז במעטפת מקורה בננס הלבן שנוצר מליבת הענק האדום ההולך ומתפוגג. האור מהננס הלבן פוגע בגז, מעורר אותו, וההתחברות המחודשת של האלקטרונים גורמת לפליטת אור נראה מהקליפה.

מאחר שכמות האור שמגיעה אלינו תלויה בעובי שיכבת הגז לאורך קו הראייה, וכיוון שבהיקף הקליפה עובי זה הוא מקסימלי, לא פעם מתגלות ערפיליות פלנטריות כטבעת מסביב לננס הלבן. למעשה מדובר בחתך רוחב של קליפה כדורית. דוגמאות בולטות לערפיליות פלנטריות הן "ערפילית הטבעת" בקבוצת לִירָה׀נֵבֶל, "ערפילית המשקולת" בקבוצת ווּלְפֶּקוּלָה וערפיליות "הסליל" ו"שבתאי" בקבוצת דְלִי׀אַקְוַואריוּס.

מתוך" אטלס השמים הישראלי", מאת צפריר קולת. מפות השמיים: ויל טיריון. הוצאת מפה, 303 עמודים.