منطقه اچ دو(HII)

سحابی نشری

سحابی نشری ابری از گاز و غبار میان ستاره ای است که نور را به رنگ های مختلف منتشر می کند. چندین نوع مختلف سحابی نشری با سرچشمه های گوناگون انرژی وجود دارند که باعث درخشش گاز و غبار هستند. رنگ آنها بسته به درجه یونیزاسیون و عناصر شیمیایی سحابی متفاوت است.

سحابی عقاب در نور مرئی (رنگ واقعی)

مناطق HII زمانی پدیدار می شوند که ابرهای مولکولی فرو می ریزند و ستارگان داغ و جوان در رده های طیفی O، B یا A را تشکیل می دهند، که سه تا از داغ ترین و درخشان ترین ستارگان موجود هستند. این ستارگان تازه متولد شده نور فرابنفش زیادی گسیل می کنند که اتم های هیدروژن ابر گازی اطراف را یونیزه می کنند و الکترون ها را با لگد به سطح انرژی بالاتری می رساند(یا برانگیخته می کنند) . هنگامی که چنین الکترونی به سطح انرژی اولیه خود باز می گردد، فوتونی با طول موج 656.28 نانومتر – یا به عبارت دیگر: قرمز – منتشر می کند. از آنجایی که جزء غالب این مناطق ستاره ساز هیدروژن است، این مناطق به رنگ قرمز می درخشند. این مناطق HII نامیده می شوند زیرا HII اصطلاح فنی هیدروژن اتمی یونیزه شده است. منطقه HI ناحیه ای با هیدروژن اتمی خنثی است. مناطق HI نور منشر نمی کنند، بنابراین سحابی نشری نیستند.

مناطق HII دمایی در حدود 10000 کلوین دارند و برای تشکیل ستاره های جدید بسیار داغ هستند. ستاره های جدید فقط در حضور یک ابر مولکولی بسیار سرد می توانند متولد شوند . بنابراین، در یک بازه زمانی چند میلیون ساله، گاز منطقه H II توسط فشار تابش ستارگان تازه متولد شده که در قسمت‌های سردتر سحابی تشکیل شده‌اند منفجر خواهند شد… چیزی جز این ستاره‌های جدید و سیاره های آنها را با خود باقی نمی‌گذارند. 90 درصد از کل گاز و غبار ابر مولکولی اصلی برای تشکیل ستاره و سیاره استفاده نخواهد شد. این ماده از بین نمی رود و می تواند در آینده ای دور در سایر مناطق ستاره ساز بازیافت شود.

مناطق HII چگال ترین مناطق تشکیل ستارگان در ابرهای مولکولی سترگ هستند. ستارگان پر جرم تازه متولد شده در این مناطق گازهای اطراف خود را یونیزه می کنند. این اتفاق منجر به انتشار فوتون ها که ذرات نوری منتشر شده توسط ستارگان هستند می شود که انرژی بالاتر از 13.6 الکترون ولت دارند که می توانند هیدروژن را یونیزه کنند(نوریونیزه شدن). این اتفاق به این دلیل می افتد که الکترون می تواند سطوح مختلف انرژی داشته باشد، پایدارترین حالت را حالت پایه، و حالت یونیزه شده را که  طول عمر کوتاه تری دارد، حالت برانگیخته نامیده می شود.

سحابی های سیاره نما

سحابی حلقه – یک سحابی سیاره نما

در مورد سحابی‌های سیاره‌ نما، منبع انرژی برای یونیزه کردن اتم‌های هیدروژن یک کوتوله سفید داغ است، بقایای ستاره‌ هایی شبیه به خورشید که تمام سوخت خود را سوزانده اند. این ستارگان در پایان عمر خود لایه های بیرونی خود را به بیرون پرتاب می کنند و پوسته ای از گاز در اطراف خود ایجاد می کنند و در عین حال هسته داغ و متراکم خود را نمایان می کنند: کوتوله سفید. دمای سطح آنها بین 4000 کلوین تا 150000 کلوین متغیر است و این اجسام به اندازه کافی نور ماوراء بنفش را برای یونیزه کردن گاز اطراف ساطع می کنند. این سحابی های سیاره ای نقش مهمی در غنی سازی محیط بین ستاره ای با عناصر سنگین مانند اکسیژن، کربن، نیتروژن و کلسیم دارند که برای تشکیل سیارات در منظومه های ستاره ای آینده ضروری هستند.

متأسفانه نام سحابی سیاره ای بسیار گمراه کننده است زیرا این سحابی ها هیچ ارتباطی با سیارات ندارند. در اولین مشاهدات این اجرام، شبیه اورانوس بودند. در سال 1785، هرشل، اخترشناس، که آنها را مشاهده کرد، نام این سحابی های سیاره ای را – در آن زمان ساختارهای ناشناخته – گذاشت. از آن زمان تاکنون نام تغییر نکرده است، حتی اگر اکنون می دانیم که یک سحابی سیاره ای یک سحابی نشری است، نه یک سیاره یا یک سحابی متصل به یک سیاره.

رنگ مناطق HII

مهم‌ترین انتقال‌های سطح انرژی آنهایی هستند که فوتون‌هایی با طول موج‌هایی که می‌توانیم با SDSS مشاهده کنیم، منتشر می‌کنند. یکی از این جهش ها انتقال از سطح انرژی n = 3 به n = 2 است که نوری با طول موج حدود 6560 آنگستروم می دهد که در قسمت قرمز طیف قرار دارد. از آنجا که این پرش نسبتاً رایج است، مناطق HII نور قرمز زیادی از خود ساطع می کنند. در یک تصویر سه رنگ با استفاده از فیلترهای قرمز، سبز و آبی، مناطق HII صورتی به نظر می رسند. (اما: تصاویر سه رنگ SDSS از فیلترهای سبز، قرمز و نزدیک به مادون قرمز برای ایجاد تصاویر رنگی استفاده می کنند – گیج کننده است، نه؟ در تصاویر SDSS، مناطق HII به جای صورتی، آبی روشن به نظر می رسند.) انتقال از n = 4 به n = 2 و n = 5 تا n = 2 سطح نیز خطوطی را در طیف مرئی ایجاد می کند.

کهکشان گرداب، M51. به نواحی صورتی HII توجه کنید:

سرچشمه:
https://www.sun.org/encyclopedia/emission-nebula

https://astronomy.swin.edu.au/cosmos/h/HII+Region

https://hubblesite.org/images/hubble-heritage

https://skyserver.sdss.org/dr1/en/proj/challenges/hii/characteristics.asp