Туманности: фантастические объекты космоса

Смотрящие из глубин космоса загадочные объекты давным-давно привлекали людей, наблюдающих за небом и его фантастическими объектами. В ту пору, когда телескопы ещё не были изобретены, под космическими туманностями подразумевались протяжённые образования, имевшие размытые и неясные очертания. Под эти необычные характеристики попадали и Галактики. Но постепенно, со временем, ученые стали дифференцировать эти понятия.

Что представляют собой красочные объекты космоса

Туманность – не что иное, как скопление частичек пыли и газа. Они могут излучать свет или поглощать его, иметь правильные формы или причудливо изгибаться в космическом пространстве, создавая несимметричные фигуры фантастического вида.

Еще древнегреческий ученый Гиппарх в своем каталоге отметил наличие в ночном небе нескольких туманных объектов. Его коллега Птолемей пополнил список еще пятью туманностями. В XVII веке Галилей изобрел телескоп и с его помощью смог увидеть туманности Ориона и Андромеды. С тех пор по мере совершенствования телескопов и других приборов начались новые открытия в космическом пространстве. А туманности отнесли к отдельному классу звездных объектов.

Со временем известных туманностей стало очень много. Они начали мешать ученым и астрономам в поисках новых объектов. В конце XVIII века, изучая определенные объекты – кометы, Шарль Мессье составил «каталог диффузных неподвижных объектов», которые были похожи на кометы. Но из-за отсутствия достаточной технической поддержки в этот каталог вошли как туманности, так и галактики вместе с шаровыми звездными скоплениями.Так же, как совершенствовались телескопы, развивалась и сама астрономия. Понятие «туманность» обретало все новые краски и постоянно уточнялось. Некоторые виды туманностей идентифицировали в звездные скопления, некоторые отнесли к поглощающим, а в 20-х годах прошлого века Хаббл смог установить природу туманностей и выделить области галактик.

Какие виды туманностей существуют

Первоначальный принцип, по которому квалифицируют туманности, заключается в поглощении или рассеивании (излучении) ими света. Данный критерий делит туманности на светлые и темные. Излучение светлых зависит от их происхождения. А источники энергии, которые возбуждают их излучение, зависят от собственной природы. Очень часто в туманности могут действовать не один, а два механизма излучения. Темные можно увидеть только благодаря поглощению расположенных за ними источников излучения.

Но если первый принцип классификации точный, то второй (деление туманностей на пылевые и газовые), является условным принципом. Каждая туманность содержит пыль и газ. Это деление обусловлено разными механизмами излучения и способами наблюдения. Наличие пыли лучше всего наблюдается при процессе поглощения излучения темными туманностями, которые размещены за источниками. Собственное излучение газовых компонентов туманности просматривается при ее ионизации ультрафиолетом или при нагревании межзвездной среды.

Современная классификация туманных объектов представлена следующим образом.

ДИФФУЗНЫЕ. Наблюдаются в спиральных рукавах формирующихся Галактик и представляют собой консистенцию после образования звезд. Туманности диффузного происхождения имеют неправильные причудливые очертания, а располагаются в спиралеобразных рукавах галактик. Поглощают ультрафиолетовое излучение, поступающее от горячей звезды, и сами распространяют его в пространство. Сильную яркость туманностям придают формирующиеся рядом звезды.

ОТРАЖАЮЩИЕ. По создаваемому световому эффекту объекты схожи с диффузными, но излучение от звезды не поглощают, а всего лишь его отражают. Это газово-пылевые облака, подсвеченные звездами. Если звезды расположены в межзвездном облаке или возле него, но не сильно горячи, чтобы уменьшить вокруг себя количество водорода, то главным источником оптического излучения самой туманности становится рассеиваемый межзвездной пылью свет звезд. Яркий пример подобного явления находится вокруг звезд Плеяды.

ТЕМНЫЕ. Являются мощным источником радиоволнового и инфракрасного излучения, но входящие в их состав пылевые частицы поглощают свет и не отражают его, из-за чего увидеть эти черные объекты на ночном небосклоне можно, только если рядом находится «подсвеченная» туманность или яркая рождающаяся звезда. Темная туманность представлена в виде плотного, чаще всего молекулярного облака межзвездной пыли и газа. Чаще всего темные туманности видны на фоне светлых. Крайне редко ученые замечают их на фоне Млечного Пути. Их называют гигантскими глобулами.

СВЕРХНОВЫЕ. Появляются, как остаточное образование после взрыва старой большой звезды. Та скидывает оболочку и превращается в белый карлик. А образующееся вокруг нее облако постепенно расширяется и затем рассеивается в пространстве. Одним из лучших примеров остатка сверхновой звезды можно назвать Крабовидную туманность в созвездии Тельца. Она освещена пульсаром, который был образован сверхновой звездой.

ПЛАНЕТАРНЫЕ. Эти туманности – самые распространенные, созданные истекающими верхними слоями атмосфер звезд. Только в Млечном Пути их насчитывается более 20 тыс. Стареющие красные гиганты, умирая, оставляют после себя облако, образующееся в результате процессов ядерного синтеза в ядре планеты. Впервые их открыл в XVII веке Гершель, а назвал так из-за внешнего сходства с дисками планет. Но не все планетарные туманности представляют форму диска, некоторые имеют округлую форму кольца. Внутри таких туманностей наблюдается тонкого типа структура в виде спиралей, струй и мелких глобул.

По аналогии с земными образами ученые подобрали туманностям необычные названия.

Крабовидная туманность

Образовалась в результате взрыва сверхновой звезды. Имеет волокнистую структуру, окрашена в самые разнообразные цвета. Неправильная форма туманности создает ощущение, как будто на ночном небе живет гигантский краб, который вот-вот отправится в свое неспешное путешествие по Вселенной. Относится к классу диффузных образований и находится в созвездии Тельца. Располагается на расстоянии от Земли в 6500 световых лет. Обладает размером в поперечнике – 11 световых лет.

Туманность получила свое необычное название за причудливый рисунок, напоминающий зрачок кошачьего глаза и радужную оболочку вокруг него. Межзвездное вещество ограничено «обручем», не позволяющим ему расплываться в межзвездном пространстве. Расположено облако в созвездии Дракона. При тщательном и долгом рассмотрении можно увидеть дугообразные всполохи и выбросы в туманности. Она «вьется» витиеватыми узорами и вызывает у наблюдателя смешанные ощущения. Взгляд «кошки» обладает странной притягательной силой.

В центре Кошачьего глаза расположена двойная звезда. Но по поводу ее двойственности еще ведутся споры ученых. Примерно 1000 лет назад большое космическое тело потеряло свою оболочку, которая стала рассеиваться в пространстве. Туманность можно наблюдать жителям Северного полушария. Ученые предполагают, что видимое растяжение туманности с 2-х сторон приведет к разрыву в этих точках, и тогда процесс рассеивания межзвездного вещества резко ускорится. Кошачий глаз был открыт в 1786 году Уильямом Гершелем.

Туманность Ориона

Представляет собой скопление ионизированного водорода. Облако подсвечивается 4 звездами, расположенными в центре туманности. Находится от Земли на расстоянии примерно 1344 световых лет, а в поперечнике составляет 33 световых года. Этот космический объект был открыт ученым Фабри де Пейреск Никола-Клодом 26 июля 1610 года. Его нетрудно заметить на ночном небосклоне, направив взгляд на область чуть ниже пояса Ориона (он представляет собой 3 звезды, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга). При более детальном рассмотрении можно заметить, что межзвездное вещество в туманности окрашено в пурпурные и зеленоватые оттенки.

Туманность Бумеранг

Это образование нередко путают с другой планетарной туманностью – NGC 40 – за их внешнюю схожесть. Скопление межзвездных газов находится в созвездии Центавра. Это – одно из самых холодных мест Вселенной, температура на нем достигает -272 С. Расположена она на расстоянии 5000 световых лет от Земли. Облако газа имеет биполярную форму, напоминающую форму бумеранга и распространяется от звезды с огромной скоростью – 600 000 км/ч. Снимок, на котором можно более детально рассмотреть строение туманности, был сделан в 1998 году. Это – протопланетарная туманность, которая в будущем преобразуется в планетарную.

Туманность Крылья бабочки

Планетарная туманность, удаленная на 2100 световых лет, проживает в Змееносце, а по кажущейся величине достигает 14.7. Ее также называют Бабочкой Минковского, в честь Рудольфа Минковского, нашедшего ее в 1947 году. Это примечательный и запоминающейся своей формой объект: две доли материала выделяются из звезды-предшественника. Скорость этих струй – миллион км/ч. Звезда в центре – двойная система, представленная белым карликом и приближенным спутником. Это прекрасный пример биполярной планетарной туманности, с течением времени размер туманности расширяется. Вычисление скорости показывает, что звездная вспышка, ставшая причиной создания «крыльев», произошла 1200 лет назад

Туманность Шлем Тора

Эмиссионная туманность, отдаленная на 11960 световых лет, проживает в Большом Псе и простирается на 30 световых лет. Свое название получила, потому что форма и расположение пузырей и нитей похожи на шлем норвежского бога Тора. Ищите туманность в 8 градусах северо-восточнее Сириуса (ярчайшая в небе). В центре туманности расположена звезда WR 7. Интересно, что все части Шлема обладают различной скоростью расширения (10-30 км/с). Из-за этого и возраст ее достигает 78500-236000 лет. За необычным Шлемом Тора нужно наблюдать в 10-дюймовый телескоп, чтобы уловить дуги в центральном участке. Красивый объект, расположенный в Большом Псе, отдален на 15000 световых лет, а вытягивается на 30 световых лет. Структура шлема сформировалась под действием ветра центральной звезды, бушующего в молекулярном облаке.

Загадочные и мистические, яркие и все время меняющиеся туманности являются не только результатом быстрого роста, жизни и умирания звезд, но и способом изучения космических зон, имеющих колоссальные размеры в целые тысячи световых лет. На такие красивые явления нельзя не обращать внимания. Через 5 млрд. лет Солнце превратится в красный гигант, затем произойдет вспышка, и выброшенные газы образуют вокруг светила планетарную туманность. Но наблюдать ее придется потомкам людей, которые, возможно, в это время будут жить на другой планете, пригодной для жизни человечества.