[[Kép:NGC6543.jpg|balra|bélyegkép|250px|A [[Macskaszem-köd]] a [[Sárkány csillagkép]]ben az egyik legösszetettebb szerkezetű planetáris köd. Röntgensugárzási és látható spektrumú fénykép. Piros: hidrogén-alfa, kék: semleges oxigén (630 nm), zöld: ionizált nitrogén (658,4 nm)]]
Azonban a [[Macskaszem-köd]] esetében egészen másmilyen spektrumra bukkant; olyanra, ami csak kis számú emissziós vonalat tartalmazott, akárcsak a többi hasonló köd. A legfényesebb vonalat az 500,7 [[nanométer]]es hullámhosszon találta, és ez nem származhatott egyik ismert anyagtól sem. Kezdetben úgy hitték, hogy egy új [[kémiai elem|elemről]] van szó, amit ''nebulium''nak neveztek el (hasonlóan a [[Nap (égitest)|Nap]] színképelemezése során [[1868]]-ban felfedezett [[hélium]]hoz, ami addig még a Földön nem találtak). De héliumot hamarosan képesek voltak előállítani a [[Föld]]ön is, a fiktív nebuliumot viszont nem. [[Henry Russell (csillagász)|Henry Russell]] a [[20. század]] elején felvette, hogy az 500,7 nanométeres hullámhosszon látható sötét vonalat nem egy új elem okozza, hanem egy már ismert elem, ami szokatlan állapotban van.
Az [[1920-as évek]]ben [[fizikus]]ok bebizonyították, hogy a rendkívül alacsony [[sűrűség]]ű [[gáz]]okban a [[elektron]]ok ellepik és ezzel gerjesztik az [[atom]]ok és [[ion]]ok metastabil energiaszintjeit, de ez a gerjesztettség sűrűbb közegben megszűnik. Ezen energiaszintek közötti elektronátmenetek okozzák, hogy az [[oxigén]] emissziós vonala az 500,7 nanométeres hullámhosszon jelenik meg. Ezeket a kizárólag nagyon alacsony sűrűségű gázokban előforduló színképvonalakat nevezik ''tiltott vonalak''nak, a planetáris ködök pedig kivétel nélkül az ezek megjelenéséhez szükséges, igen ritkás gázokból állnak.
== Kialakulásuk ==
A planetáris köd a Naphoz hasonló csillagok fejlődésének végső állomása. A 8nyolc naptömegnél nehezebb csillagok élete jellemzően látványos [[szupernóva]]-robbanásként ér véget, de a Naphoz hasonló, kis- és közepes tömegű csillagokból planetáris ködök alakulnak ki. Az ilyen csillagok élete során a fűtőanyagukat jelentő [[hidrogén]] [[magfúzió]]val átalakul [[hélium]]má; az így keletkező sugárzási energia pedig megakadályozza, hogy a csillag saját súlya miatt összeroskadjon. Ha a köd központi csillaga (ami egy [[fehér törpe]]) kettőscsillag, elképzelhető, hogy a két csillag közötti tömegátadás következményeként az egyik a fehér törpe [[nóva]]robbanást produkáljon. Ha a tömege eléri a [[Chandrasekhar-határ]]<nowiki/>t (1.,43 naptömeg) akkor Ia típusú [[szupernóva]] robbanás lesz.<ref>
{{cite web|url=http://hirek.csillagaszat.hu/csillagok_vegallapotai/20081206-novarobbanas-egy-planetaris-kodben.html|title=Nóvarobbanás egy planetáris ködben|last=Kovács |first=József|date=2008-12-06|publisher=[http://hirek.csillagaszat.hu/ Hírek.csillagászat.hu]|accessdate=2008-12-07}}</ref>
[[Kép:M57 The Ring Nebula.JPG|bélyegkép|jobbra|300px|A [[Gyűrűs-köd]] a [[Lant csillagkép]]ben az egyik legismertebb planetáris köd]]
Néhány milliárd év után a Naphoz hasonló csillagokban elfogy a hidrogén, és így már nem érkezik elég energia a magból a külső rétegekbe a stabilitás fenntartásához. A csillag egyensúlyban van és a hőmérséklet belülről kifelé csökken, de ezami az egyensúly része. Amikor leáll a fúzió, nincs energia termelésenergiatermelés. Ha a csillag nem sugározna ki energiát (tehát nem bocsátana ki fényt), akkor a csillag meg is állna abban a fázisban, mert a gravitációnak a hőmozgás ellent tud tartani. Azonban bocsát ki fényt, ami miatt a hőmérséklete csökken. A csillag magja elkezd összehúzódni, és emiatt a mag hőmérséklete növekszik. A hőmérséklete a normálisnak számító 15 millióról 100-200 millió [[kelvin]]re is nőhet.
A külső rétegek is összehúzódnak, és a héjban beindul a hidrogén fúzió, ennek a fénynyomása, illetve energia továbbításaenergiatovábbítása miatt fog a csillag külső része felfúvódni; egy [[vörös óriás]] jön létre. Az extrém magas hőmérsékleten a hélium-atommagok fúziója során [[szén]] és [[oxigén]] [[atom]]ok jönnek létre a felszín alatti rétegekben. A héliumfúzió rendkívül érzékenyen reagál a hőmérséklet megváltozására; már két százaléknyi hőemelkedés a duplájára növelheti a fúzió mértékét.
Lényeges, hogy a nagy csillagokat leszámítva (kb 7-8 nap tömeg felett), a hélium fúzióhéliumfúzió előtt a mag degenerált. A degeneráció folyamán a szabad elektronok (melyek nem kötöttek az atom magokhozatommagokhoz) nyomást állítanak elő, ami megakadályozza őket abban, hogy összenyomják őket egy helyre: ez a Fermi nyomás. Ez vörös törpék esetében elég ahhoz, hogy megállítsa a mag összehúzódását még a hélium fúzióhéliumfúzió előtt. Naphoz hasonló csillagok esetében azonban nem, így a hélium fúzióhéliumfúzió beindulhat, ami egy robbanás során fog megtörténni. Ez a ''He flash''; a Fermi nyomás ugyanis nem függ a hőmérséklettől, így a fúzió képes pillanatszerűen elterjedni. Ha elkezd fogyni a hélium, a mag ismét elkezd összehúzódni. A külső burokban is elindulhat a hélium fúzióhéliumfúzió, azonban itt is robbanás szerűrobbanásszerű lesz a beindulás. Ezek a robbanások (termális pulzusok) fogják aztán ledobni a csillag külső részeit, létre hozvalétrehozva a planetáris ködöt (termális pulzusok).
A lelökődött gázfelhők burkot alkotnak a csillag körül, majd további rétegek vállnakválnak le és csatlakoznak a felhőhöz. A megmaradt magból fehér törpe lesz, amiben nincs energia termelésenergiatermelés, de mivel nagyon sűrű (kb. 1 000 000-szor sűrűbb a víznél) ezért nagyon jól tartja a hőt. A hőmérséklete nagyon nagy (hiszen a csillag magjáról van szó, ami eddig is forró volt), meghaladja a 30 000 kelvint, ami így elegendő [[ultraibolya sugárzás]]t tud kibocsátani ahhoz, hogy ionizálja az őt körülvevő felhőt, ami ennek következtében világítani kezd: ez a planetáris köd.<ref>{{Cite web |title=asztrofizika |url=http://astro.u-szeged.hu/oktatas/asztrofizika/asztrofizika_pdf.html |work=astro.u-szeged.hu |accessdate=2019-03-10}}</ref>
== Élettartamuk ==
== Galaktikus újrahasznosítás ==
A planetáris ködök nagyon fontosak a galaktikus evolúció számárasorán. A fiatal Világegyetem kezdetben szinte kizárólag hidrogénből és héliumból állt, a nehezebb elemek a csillagok belsejében keletkeznek magfúzió során. A planetáris ködöket alkotó gázok sok olyan nehéz elemet tartalmaznak, mint a szén, a [[nitrogén]] és az oxigén. A ködök szétszórják ezeket a – csillagászok által összefoglaló néven fémeknek„fémek”-nek nevezett – anyagokat. A fiatal, ún. [[Csillagpopulációk|I. populációs csillagok]] sok ilyen elemet tartalmaznak, míg az öreg, II. populációs csillagokban szinte egyáltalán nem találni ilyeneket.
== Tulajdonságaik ==
[[Kép:NGC 7293.jpg|bélyegkép|balra|270px|A [[Csiga-köd]] a legközelebbi planetáris köd; 450 [[fényév]]nyire, a [[Vízöntő csillagkép]]ben található]]
A legtöbb planetáris köd közel egy [[fényév]] átmérőjű, emiatt a sűrűségüksűrűsége nagyon alacsony; alig 1000 [[elemi részecske|részecske]] köbcentiméterenként. A fiatal planetáris köd sűrűsége még elérheti a 10{{e|6}} részecskét cm³-enként, de ahogy a köd öregebb lesz, a tágulás miatt ez az érték gyorsan lecsökkencsökken.
A központi csillagból érkező sugárzás 10 000 kelvin körülire növeli a gázburok hőmérsékletét. Meglepőnek tűnhet, hogy a planetáris ködöknek a csillagtól távolabb eső részei a legforróbbak. Ezt a jelenséget a fotonok [[abszorpció (fizika)|abszorpciója]] okozza: mivel az alacsony energiájú fotonok már a belső rétegekben abszorbeálnak, ez a nagy energiájúakkal csak a köd külső részein történik meg. Mivel pedig több energiát tartalmaznak, jobban felmelegítik az őket elnyelő gázokat.
=== Számuk és eloszlásuk ===
[[Kép:M2-9.jpg|right|thumb|312px|Az erősen kétpólusú '''M2-9''' jelű köd.]]
A [[Tejútrendszer]]ben található mintegy 200 milliárd csillag közül jelenleg csak 1500-ról tudjuk, hogy planetáris köddel rendelkezik. Az igen rövid élettartamuknak köszönhető, hogy ritka jelenségnek számítanak. A legtöbb a Tejútrendszer síkjában látható, azon belül pedig a galaxis magja körül helyezkednek el a legnagyobb koncentrációban. Csak nagyon ritkán fordulnak elő [[csillaghalmaz]]okban, mindössze egy-két ilyen eset ismert.
Mivel a korszerű [[CCD]]-érzékelők érzékenysége nagyban felülmúlja a hagyományos filmekét, ezért aezek legutóbbi felmérések soránalkalmazásával tömegesen fedeztek fel új planetáris ködöket; az érzékeny szűrők segítségével jól kimutathatóak a hidrogén fényes emissziós vonalai, amelyek minden planetáris ködben erőteljesen jelen vannak.
=== Morfológiájuk ===
Az általános értelemben vett planetáris köd [[szimmetria|szimmetrikus]] és közel [[gömb]] alakú, de igazából a megjelenésük terén nagy változatosságot mutatnak és rendkívül összetett alakzatok is előfordulnak. Körülbelül 10%-uk erősen kétpólusú, egy kisebb részük pedig aszimmetrikus. Mindössze néhány négyszögletes alakú létezik. Ennek a nagy változatosságnak a kiváltó oka még nem teljesen ismert, de a különleges formák valószínűleg [[kettőscsillag]]ok esetében alakulnak ki, ahol a központi csillag erős [[gravitáció]]s kölcsönhatásban van a társcsillagával. A csillag körül keringő bolygók szintén befolyásolhatják a köd anyagának folyásirányát, továbbá a [[mágneses mező]]knek és a [[csillagszél]]nek is fontos szerepe lehet a szokásostól eltérő alakzatok kialakulásában.
2005 januárjában csillagászok elsőként érzékeltek mágneses mezőt egy kettős planetáris köd központi csillaga körül, ami részben vagy egészében felelős lehet az objektum emlékezetes megjelenésért.