Большая ВселеннаяПланетарные туманности. Космические туманности

Эти загадочные объекты, смотрящие на людей из глубин космоса, давным-давно привлекали внимание тех, для кого наблюдения за небом стало частью жизни. Еще в каталоге древнегреческого ученого Гиппарха отмечено несколько туманных объектов на звездном небе. А его коллега, Птолемей, добавил в свой каталог еще пять туманностей к уже известным. До изобретения Галилея телескопа не так уж много объектов этого типа можно было увидеть невооруженным глазом. Но уже в 1610 году направленный на небо примитивный телескоп конструкции Галилея обнаружил там туманность Ориона. Еще через два года была открыта туманность Андромеды. И с тех пор по мере совершенствования телескопов начались все новые и новые открытия, приведшие со временем к выделению особого класса звездных объектов – туманностей.

Через некоторое время известных туманностей стало достаточно много для того, что бы они начали мешать поиску новых объектов, таких, как например кометы. И вот, в 1784 году французский астроном Шарль Мессье, занимавшийся как раз поиском комет, составляет первый в мире каталог космических туманностей, который был издан несколькими частями. Всего их туда вошло 110 на тот момент известных объекта этого класса.
При составлении каталога, Мессье давал им номера М1, М2 и так далее, до М110. Многие объекты этого каталога до сих пор имеют такое обозначение.

Однако, в те времена не было известно, что природа различных туманностей совершенно отличается друг от друга. Для астрономов это были просто туманные пятна, отличающиеся от обычных звезд.
Теперь же, благодаря достижениям астрономии, мы знаем о туманностях несравнимо больше. Что же представляют из себя эти загадочные объекты, и чем они отличаются друг от друга?

Прежде всего, многие наверное удивятся, когда узнают, что существуют не только светлые туманности. Сегодня известно множество объектов, называющихся темные туманности. Они представляют из себя плотные облака межзвездной пыли и газа, которые являются непрозрачными для света из-за его поглощения содержащейся в туманности пылью. Такие туманности отчетливо выделяются на фоне звездного неба или на фоне светлых туманностей. Классическим примером такой туманности является туманность Угольный Мешок в созвездии Южного Креста. Нередко бывает, что такая туманность служит материалом для образования в ее области новых звезд из-за большого количества межзвездного вещества.

Что касается светлых туманностей, то они тоже содержат и газ и пыль. Однако, причиной свечения такой туманности могут являться несколько факторов. Во-первых, это наличие внутри такой туманности или же рядом с ней звезды. В этом случае, если звезда не слишком горячая, то туманность светится за счет света, отражаемого и рассеиваемого входящей в ее состав космической пылью. Такая туманность называется отражательной туманностью. Классический пример подобного объекта – известное, пожалуй, всем, скопление Плеяды.

Другим видом светлой туманности являются ионизированные туманности. Такие туманности образуются в результате сильной ионизации входящего в их состав межзвездного газа. Причиной этому является излучение близкой горячей звезды или же другого объекта, являющегося источником мощного излучения, в том числе ультрафиолетового и рентгеновского. Так, яркие ионизированные туманности имеются в ядрах активных галактик и квазаров. Ряд таких туманностей, известных так же под названием Область H II, являются местами активного звездообразования. Образующиеся внутри нее горячие молодые звезды ионизируют туманность мощным ультрафиолетовым излучением.

Еще одним видом космических туманностей являются планетарные туманности. Эти объекты возникают в результате сброса внешней оболочки звездой-гигантом, массой от 2.5 до 8 солнечных. Такой процесс происходит при вспышке Новой звезды (не путать со взрывом сверхновой, это разные вещи!), когда часть звездного вещества выбрасывается в космическое пространство. Такие туманности имеют форму кольца или диска, а так же сферы (для Новых звезд).

Взрыв Сверхновой так же оставляет после себя светящуюся туманность, разогретую в процессе взрыва до нескольких миллионов градусов. Это гораздо более яркие светлые туманности, чем обычные планетарные туманности. Срок их жизни по космическим меркам совсем небольшой – не более 10 тысяч лет, после чего они сливаются с окружающим межзвездным пространством.

Более редким и экзотическим видом туманностей являются туманности вокруг звезд Вольфа-Райе. Это звезды с очень высокой температурой и светимостью, обладающие мощным излучением и скоростью истечения звездного вещества со своей поверхности (свыше 1000 километров в секунду). Такие звезды ионизируют межзвездный газ в радиусе нескольких парсек. Однако, звезд такого типа известно очень немного (в нашей Галактике – чуть более 230), поэтому и туманностей такого типа соответственно мало.

Как видите, наши знания о космических туманностях сегодня достаточно обширны, хотя, конечно же, есть еще очень много неясного в процессах их образования и жизни. Однако, это совсем не мешает нам так же любоваться их красотой, как это делали наши менее осведомленные предки.



Некоторые звезды являются своего рода наглядной иллюстрацией того, как красные гиганты могут превращаться в белые карлики. Эти звезды окружены горячей газовой оболочкой, которая по своим свойствам напоминает газовую туманность. По своему внешнему виду при наблюдениях в телескоп такие объекты имеют достаточное сходдство с дисками планет, поэтому называются планетарными туманностями. В центре каждой из них всегда можно найти ядро – горячую звезду, спектр которой очень напоминает спектр звезд Вольфа - Райе или звезд класса О. Одной из самых близких и крупных из таких объектов является планетарная туманность Хеликс, которая находится в созвездии Водолея, имеющая видимый размер вдвое меньше Луны. Это соответствует истинным размерам туманности почти в 3 пс при расстоянии в 700 пс. Другой известной планетарной туманностью является кольцевая туманность в созвездии Лиры. Большинство планетарных туманностей, которых в настоящее время обнаружено около 1000, имеют гораздо меньшие размеры, в среднем около 0,05 пс, и концентрируются в основном около центра Галактики.


Рис. Планетарная туманность в созвездии Лиры


Спектры планетарных туманностей представляют собой довольно слабый континуум, на фоне которого заметны яркие эмиссионные линии. Сильнее всего выделяются запрещенные линии однажды и дважды ионизованных кислорода и азота (особенно небулярные линии N1 и N2), линии водорода и нейтрального гелия. Внешний вид планетарных туманностей обычно представляет собой симметричную форму, часто напоминающую кольца. Исходя из этого, можно сделать вывод, что планетарная туманность представляет собой оболочку из очень разреженного ионизованного газа, которая окружает звезду и имеющая, вероятно, форму тороида. По смещениям линий в спектре таких оболочек обнаружено, что они постоянно расширяются в среднем со скоростью примерно в несколько десятков километров в секунду. При этом полное количество энергии, которую излучает вся планетарная туманность, в несколько десятков раз больше, чем энергия, которую излучает ядро в видимой области спектра. Поскольку центральная звезда достаточно горячая и имеет температуру в десятки тысяч градусов, максимум ее излучения находится в невидимой ультрафиолетовой части спектра. Благодаря жесткому излучению ядра ионизуется разреженный газ туманности и нагревает его до очень высокой температуры, которая достигает от десяти до двадцати тысяч градусов. Вместо него атомы туманности испускают видимое излучение, спектр которого содержит наблюдаемые эмиссионные линии и слабое непрерывное свечение.


Рис. Планетарная туманность NGC 2440


Вероятно, планетарные туманности – это определенная стадия эволюции некоторых типов звезд, возможно, похожих на неправильные переменные типа RV Тельца. В этой стадии звезда сбрасывает с себя оболочку и обнажает свои горячие недра. Этот процесс, судя по скорости расширения оболочки, должен происходить по космическим меркам очень быстро (около 20 000 лет). За это время внутри звезды также могут происходить существенные изменения. Есть основания предполагать, что, пройдя стадию планетарных туманностей, некоторые звезды могут превращаться в белые карлики.

В последние десятилетия благодаря снимкам, полученным космическим телескопом «Хаббл», выяснилось, что большая часть планетарных туманностей имеет достаточно сложную и необычную структуру. Несмотря на тот факт, что примерно пятая часть из них имеет форму, близкую к сферической, большинство планетарных туманностей не обладает сферической симметрией. На сегодняшний день механизмы образования такого разнообразия форм остаются до конца не выясненными. Есть предположение, что значительную роль в этом могут играть взаимодействие двойных звезд и звёздного ветра также магнитного поля и межзвёздной среды.

Одни из самых любимых объектов)). И тем более немного удивительно, что в альбоме не приведены такие красоты. Поэтому – восполняю (тем более, что обещала продолжать про туманности).

Что такое планетарная туманность? Это звезда, называемой ядром туманности, и окружающая ее светящаяся газовая оболочка. Планетарные туманности были открыты В. Гершелем около 1783 г. Название отражает их некоторое сходство с дисками внешних планет - Урана, Нептуна. Известно примерно 1500 планетарных туманностей. С развитием техники наблюдений стало возможным видеть аналогичные объекты в Магеллановых Облаках, в Туманности Андромеды и в ряде др. галактик.

В течение своей жизни звезды непрерывно теряют вещество в виде т.н. звездного ветра. В зависимости от массы звезды и эволюционной стадии, на которой она находится, темп потери массы может быть больше или меньше. Наше Солнце, например, сейчас теряет вещество очень медленно, это типично для не очень массивных звезд главной последовательности. Однако даже слабый солнечный ветер приводит к некоторым последствиям, например, он оказывается причиной такого красивейшего явления как полярное сияние. В будущем Солнце будет терять вещество гораздо активнее. Сброс оболочки красного гиганта соответствует потере достаточно большой массы в виде медленного звездного ветра. Именно это вещество составит будущую туманность, и от его структуры зависит облик туманности. Однако сама по себе сброшенная оболочка не будет ярко сиять: для рождения планетарной туманности необходимо столкновение двух ветров.
Сценарий образования планетарной туманности таков. В начале звезда должна потерять существенную массу в виде медленного звездного ветра. Это может быть, например, сброшенная оболочка красного гиганта (другой вариант связан с эволюцией в двойной системе). После сброса оболочки от звезды остается горячее ядро. Оно становится источником очень быстрого звездного ветра скорость потока составляет около 1000 км в секунду. Быстрый ветер нагоняет мощный медленный поток, и их столкновение заставляет вещество светиться, как бы проявляя уже "вытканную" причудливую вязь.

Неужели наше Солнце когда-нибудь будет представлять такую картину? Туманность Улитка - очень близкий пример планетарной туманности, возникающей в конце жизненного пути звезды, подобной нашему Солнцу. Газ, выброшенный в окружающее пространство звездой, создает впечатление того, что мы смотрим на завиток спирали. Оставшееся в центре звездное ядро должно, в конце концов, превратиться в белый карлик. Центральная звезда испускает интенсивное излучение, которое заставляет светиться выброшенный газ. Туманность Улитка находится в созвездии Водолей и обозначается в каталоге как NGC 7293. Эта туманность удалена от нас на расстояние 650 световых лет, ее размеры составляют 2,5 световых года. Фотомонтаж, который вы видите, получен на основе последних снимков камеры ACS (Advanced Camera for Surveys) на борту космического телескопа им.Хаббла и широкоугольных изображений мозаичной камеры (Mosaic Camera), установленной на 0.9-м телескопе в обсерватории Кит Пик. Изображение внутреннего края туманности Улитка, полученное крупным планом, выявляет сложную структуру образований из газа непонятного происхождения.

Планетарная туманность "Песочные часы"
Это изображение молодой планетарной туманности MyCn18, расположенной приблизительно на расстоянии 8 тыс. св. лет было получено Широкоугольной планетарной Камерой 2 на борту космического телескопа. Снимок был синтезирован из трех различных изображений, сделанных в красной линии ионизованного азота, зеленой водородной линии, и синей линии дважды ионизованного кислорода.
В предыдущих изображениях, полученных с Земли, видны два пересеченных кольца, но не видны детали. Согласно одной из теорий, образование такой формы связано с быстрым звездным ветром внутри медленно расширяющегося облака, которое имеет плотность, большую у полюсов, чем у экватора. Космический телескоп обнаружил также другие новые неожиданные свойства в структуре данной туманности. Например, есть пара пересеченных колец в центральной области и многочисленные дуги. Эти особенности могут быть удовлетворительно объяснены наличием невидимой звезды-компаньона.


Изображенная на снимке планетарная туманность, названная Shapley 1 в честь известного астронома Харлоу Шэпли, имеет ярко выраженную кольцевую структуру.


Сам факт существования одной из самых больших сфер в нашей Галактике является источником ценной информации о химическом составе звезд. Планетарная туманность Эйбелл 39 , поперечник которой сейчас составляет шесть световых лет, представляет собой внешние слои атмосферы звезды солнечного типа, сброшенные ею несколько тысяч лет назад. Почти идеальная сферическая форма Эйбелл 39 позволила астрономам с высокой точностью оценить соотношение в ней поглощающего и излучающего вещества. Согласно данным наблюдений, содержание кислорода в Эйбелл 39 примерно в два раза меньше солнечного - весьма интересный, хотя и не удивительный результат, подтверждающий различия химического состава двух звезд. Причина нецентрального положения центральной звезды туманности (она смещена на 0.1 световых года), еще не установлена. Расстояние до Эйбелл 39 составляет около 7000 световых лет, а видимые вблизи и сквозь туманность галактики, удалены от нас на миллионы световых лет.


Эта планетарная туманность с двумя пузырями, изображенная космическим телескопом им. Хаббла, красиво "кипит". Обозначаемая Хаббл-5 эта биполярная планетарная туманность была образована горячим ветром частиц, вылетающим из центральной звездной системы. Горячий газ расширяется в окружающую межзвездную среду в виде надувающихся горячих газовых шариков. На границе образуется сверхзвуковая ударная волна, которая возбуждает газ. Газ светится, когда электроны рекомбинируют с атомами. На картинке цвета соответствуют энергии рекомбинационного излучения. Эта туманность находится на расстоянии 2200 световых лет от Земли. В центре туманности скорее всего находится звезда типа Солнца, которая медленно превращается в белый карлик.


Почему этот "муравей" так не похож на шар? Ведь планетарная туманность Mz3 -- это оболочка, сбрасываемая звездой вроде нашего Солнце, то есть объектом, вне всякого сомнения, шарообразным. Почему же тогда истекающий со звезды газ порождает муравьеобразную туманность, форма которой не имеет ничего общего с шаром? Причинами этого могут быть чрезвычайно высокая - до 1000 километров в секунду - скорость выбрасываемого газа; гигантские размеры структуры, достигающие одного светового года; или же наличие у расположенной над центром туманности звезды сильного магнитного поля. В недрах Mz3 может также скрываться еще одна звезда меньшей светимости, которая обращается вокруг яркой звезды на очень малом расстоянии от последней. Согласно другой гипотезе своим направлением потоки газа обязаны вращению центральной звезды и ее магнитному полю. Астрономы надеются, что благодаря сходству центральной звезды с Солнцем исследование истории этого гигантского космического муравья позволит заглянуть в будущее Солнца и нашей Земли.


Эта планетарная туманность образована умирающей звездой, которая сбрасывает с себя оболочки светящегося газа. Туманность находится на расстоянии трех тысяч световых лет. На сегодняшней картинке, сделанной космическим телескопом им. Хаббла, показано, насколько сложную структуру имеет туманность Кошачий глаз . Из-за сложной структуры, которая видна на этой картинке, астрономы предполагают, что яркий центральный объект является двойной звездой.

Туманность "Эскимос"
Эта планетарная туманность, впервые обнаруженная Гершелем в 1787 г., была прозвана "Эскимос", поскольку c наземных телескопов напоминала лицо, окруженное меховым капюшоном. На снимке Хаббла "меховой капюшон" предстает диском газа, украшенным кометоподобными объектами (cм. также туманность "Улитка") - вытянутыми хвостами от звезды.
"Лицо" тоже содержит интересные детали. Яркий центральный район не что иное, как пузырь, выдуваемый в пространство интенсивным ветром быстрых частиц от звезды.
Туманность "Эскимос" начала формироваться около 10 000 лет назад. Она состоит из двух вытянутых пузырей материала, истекающего в противоположных направлениях. На снимке один из пузырей лежит над другим, накладываясь на него. Происхождение кометоподобных деталей остается загадочным.
Туманность "Эскимос" находится в 5000 световых годах от Земли в созвездии Geminga. Цвета соответствуют светящимся газам: азот (красный), водород (зеленый), кислород (голубой) и гелий (фиолетовый).


Эта красивая планетарная туманность, занесенная в каталог под номером NGC 6369 , была открыта жившим в 18-м веке астрономом Уильямом Гершелем, когда он исследовал созвездие Змееносца с помощью телескопа. Круглая и похожая на планету, эта относительно слабая туманность получила популярное название туманность Маленькое Привидение . Удивительно сложные детали структуры NGC 6369 видны на этом замечательном цветном изображении, построенном на основании данных, полученных Космическим телескопом Хаббла. Основное кольцо туманности имеет диаметр около светового года. Излучение ионизованных атомов кислорода, водорода и азота показано соответственно синим, зеленым и красным цветами. Туманность Маленькое Привидение, находящаяся на расстоянии более 2000 световых лет, показывает будущую судьбу нашего Солнца, которое тоже должно образовать свою красивую планетарную туманность, однако не раньше? чем примерно через пять миллиардов лет.


Планетарная туманность IC 418, прозванная Туманностью Спирографа за свое сходство с одноименным чертежным инструментом, отличается весьма необычной структурой, происхождение которой до сих пор в значительной степени остается неразгаданным. Своей причудливой формой туманность, возможно, обязана хаотическому ветру, исходящему от центральной переменной звезды, блеск которой меняется непредсказуемым образом на интервалах времени всего в несколько часов. При этом согласно имеющимся данным всего несколько миллионов лет назад IC 418 была, по-видимому, простой звездой подобной нашему Солнцу. Каких-нибудь несколько тысяч лет назад IC 418 была обычным красным гигантом. Однако, после исчерпания запасов ядерного горючего, внешняя оболочка звезды начала расширяться, оставляя после себя горячее ядро, которому судьба уготовила превратиться в звезду белый карлик, расположенную в центре снимка. Излучение центрального ядра возбуждает атомы в туманности, заставляя их светиться. IC 418 находится от нас на расстоянии около 2000 световых лет, а ее диаметр составляет 0.3 световых года. На этом изображении в условных цветах, полученном недавно на Космическом телескопе имени Хаббла хорошо видны необычные детали структуры туманности.



В центре NGC 3132 , необычной и красивой планетарной туманности, находится двойная звезда. Своим происхождением эта туманность, называемая также Туманностью восьми вспышек или Южной кольцевой туманностью , обязана вовсе не яркой, а слабой звезде. Источником светящегося газа являются внешние слои звезды, похожей на наше Солнце. Энергию для горячего голубого свечения вокруг двойной системы, которое вы видите на рисунке, дает высокая температура на поверхности слабой звезды. Первоначально планетарная туманность стала объектом исследований благодаря своей необычной симметричной форме. Впоследствии она привлекла к себе внимание, когда у нее обнаружились асимметричные детали. До сих пор не нашли себе объяснения ни странная форма более холодной оболочки, ни структура и происхождение холодных пылевых полос, пересекающих туманность NGC 3132


Правда, что звезды выглядят красивее, когда умирают? Планетарная туманность M2-9 , туманность Бабочка , находится на расстоянии 2100 световых лет от Земли. Крылья туманности могут поведать нам необычную незаконченную историю. В центре туманности находится двойная звездная система. Звезды этой системы движутся внутри газового диска размером 10 диаметров орбиты Плутона. Выброшенная оболочка умирающей звезды вырывается из диска, образуя биполярные структуры. Многое еще остается неясным в физических процессах, в результате которых формируется планетарная туманность.


Как вокруг круглой звезды могла образоваться квадратная туманность? На эту головоломку может пролить свет исследование планетарной туманности типа IC 4406 . Есть основания считать, что туманность IC 4406 имеет форму полого цилиндра, а квадратная форма объясняется тем, что мы смотрим на этот цилиндр со стороны. Если бы мы смотрели на IC 4406 с торца, она вполне могла бы выглядеть как Туманность Кольцо. Это цветное изображение представляет собой комбинацию снимков, полученных Космическим Телескопом Хаббла. Горячий газ вытекает из концов цилиндра, волокна темной пыли и молекулярного газа окаймляют его стенки. Звезда, которая ответственна за это произведение межзвездной скульптуры, находится в центре планетарной туманности. Через несколько миллионов лет от туманности IC 4406 останется только затухающий белый карлик


Быстро расширяющиеся облака газа означают конец существования центральной звезды в туманности Тухлое Яйцо . Когда-то там была нормальная звезда, она израсходовала запасы ядерного топлива, в результате ее центральная часть сжалась, образовав белый карлик. Часть освободившейся энергии вызывает расширение внешней оболочки звезды. В данном случае результат - фотогеничная протопланетарная туманность. Когда движущийся со скоростью миллион километров в час газ налетает на окружающий межзвездный газ, возникает сверхзвуковая ударная волна, в которой ионизованные водород и азот светят синим цветом. Ранее существовали гипотезы о сложной структуре ударного фронта, но до сих пор не было получено таких четких изображений. Толстые слои газа и пыли скрывают умирающую центральную звезду. Туманность Тухлое Яйцо, также известная как туманность Тыква и OH231.8+4.2, в течение 1000 лет, скорее всего, превратится в биполярную планетарную туманность. Показанная выше туманность имеет размер около 1.4 световых года и расположена на расстоянии 5000 световых лет в созвездии Корма

Показывать картинки можно бесконечно, тем более, что они восхитительно красивы.

Когда звезда вроде нашего собственного Солнца сожжет основные запасы своего ядерного топлива, то его ядро начинает сжиматься и нагреваться, теряя при этом свои внешние слои. Остатки этого "огрызка" через какое-то время "отстреливаются" наружу, в результате чего вокруг звезды образуется расширяющаяся оболочка. Это изгнанное вещество под воздействием ультрафиолетового излучения раскаленной "сердцевины" начинает светиться переизлученным светом, делая видимыми огромные пылающие облака - планетарную туманность, которая напоминают гигантскую космическую медузу. Вся эта красота наблюдается относительно недолго - на протяжении всего нескольких тысяч лет из приблизительно 10-миллиардной жизни типичной звезды. Около четырех пятых всех звезд заканчивают свою жизнь подобным образом, оставляя причудливые пылающие газообразные формы, которые медленно растворяются среди вечной космической ночи. Название "планетарная туманность" досталось нам от астрономов прошлых веков, которым эти облака напоминали планеты. На самом деле к планетам они никакого отношения, конечно, не имеют.

Несколько тысяч лет назад в нашей Галактике произошёл мощный космический взрыв. Порождённое взрывом световое излучение достигло Земли в 1054 г.

Китайские и японские астрологи отметили в этом году вспышку необычайно яркой звезды в созвездии Тельца. Первоначально звезда была видна даже днём подобно Венере, через 23 дня блеск её настолько уменьшился, что днём она уже не была видна, а примерно через год "исчезла" с неба.

Значительно позже, в 18 в., франц. астроном Ш. Мессье обратил внимание на необычный вид туманности в созвездии Тельца и по этой причине поставил её на первое место в своём каталоге туманностей и звёздных скоплений (M1, туманность N 1 в каталоге Мессье).

Туманность имеет волокнистую структуру и по внешнему виду напоминает клешню краба, отсюда и её название. Положение Крабовидной туманности соответствует положению сверхновой 1054 г. Это позволяет с большой достоверностью считать, что она возникла в результате взрыва сверхновой звезды, который наблюдался свыше 900 лет назад.


Это фотография планетарной туманности, именуемой в каталоге NGC 6543. Но неофициальное ее название - "Кошачий глаз". Снимок был сделан космическим телескопом Hubble. По расчетам астрономов, выбросы вещества с поверхности звезды происходили с интервалами в 1500 лет. И в результате этой серии взрывов вокруг ядра умирающей звезды образовалось несколько концентрических газопылевых оболочек. Астрономы пока не могут объяснить цикличность этих взрывов и выдвигают в качестве гипотез пульсации звезды, цикличность ее магнитной активности и влияние соседней звезды (или звезд), вращающейся вокруг взрывающейся звезды.

Примерно 1000 лет назад характер выброса материи с поверхности звезды по непонятной пока причине изменился и внутри пылевых оболочек начал формироваться "кошачий глаз". Сейчас идет процесс его расширения и это подтверждают снимки, сделанные телескопом Hubble в 1994, 1997, 2000 и в 2002 году.


Изображение - соединение снимков, принимаемых в различных длинах волн. Цвета показывают различные газы: красный соответствует водороду, синий - кислороду и зеленый - азоту.


Специальная обработка изображения позволила выявить вокруг планетарной туманности огромное, но очень слабое гало из газообразного вещества, имеющего диаметр около трех световых лет. Изображение построено на основе компиляции данных, полученных Северным оптическим телескопом на Канарских островах. Области излучения атомов азота показаны красным цветом, а области излучения кислорода - оттенками зеленого и голубого.


За выразительность журналисты назвали эту туманность "Глазом Бога". Итоговое изображение является компиляцией фотографий, сделанных с использованием синего, зеленого и красного фильтров. Астрономы предполагают, что возраст этого диска составляет приблизительно 12 тысяч лет. Несмотря на "фотогеничность" и близость к Земле (700 световых лет), NGC 729 была впервые обнаружена только в 1824 году.


Эти две туманности занесены в каталог как M27 (слева) и M76, их популярные названия - Гантель и Малая Гантель. Причина, по которой они получили такие имена, ясна без сложных рассуждений: они обладают похожими формами, напоминающими гантель или песочные часы. Они близки и по размерам, их поперечник - около светового года. Изображения показаны в одном масштабе, поэтому видимое различие размеров объясняется тем, что одна из туманностей ближе к нам. Оценки расстояния - 1200 световых лет для Гантели и более 3000 световых лет для Малой Гантели. Эти глубокие изображения, полученные с узкополосными фильтрами, выделяющими излучение атомов водорода, азота и кислорода в космических облаках, представлены в искусственных цветах и показывают удивительно сложные структуры в M27 и M76.


В центре NGC 3132, необычной и красивой планетарной туманности, находится двойная звезда. Своим происхождением эта туманность, называемая также Туманностью восьми вспышек или Южной кольцевой туманностью, обязана вовсе не яркой, а слабой звезде. Источником светящегося газа являются внешние слои звезды, похожей на наше Солнце. Энергию для горячего голубого свечения вокруг двойной системы, которое вы видите на фото, дает высокая температура на поверхности слабой звезды. Первона-чально планетарная туманность стала объектом исследований благодаря своей необычной симметричной форме. Впоследствии она привлекла к себе внимание, когда у нее обнаружились асимметричные детали. До сих пор не нашли себе объяснения ни странная форма более холодной оболочки, ни структура и происхождение холодных пылевых полос, пересекающих туманность NGC 3132.


Планетарная туманность Красный Паук демонстрирует нам, какую сложную структуру могут породить газы, выбрасываемые нормальной звездой, когда она превращается в белого карлика. Официально обозначаемая NGC 6537, эта планетарная туманность, состоит из двух симметричных взаимопроникающих структур и содержит один из самых горячих известных белых карликов, входящий, вероятно в состав двойной звездной системы. Скорость внутренних ветров, истекающих со звезд в центре системы, согласно проведенным измерениям превышает по 1000 километров в секунду. Эти ветры заставляют туманность расширяться и приводят к столкновениям волн горячего газа и пыли. Туманность Красный Паук находится к созвездии Стрельца. Расстояние до нее точно не известно, но по некоторым оценкам составляет около 4000 световых лет.


Это составное цветное изображение NGC 6751 - прекрасный пример классической планетарной туманности со сложной структурой. Оно было выбрано в апреле 2000 года, чтобы отметить десятую годовщину работы телескопа Хаббла на орбите. Цвета отображают относительную температуру газа - переход от голубого к оранжевому и красному означает изменение температуры газа от самой горячей до самой холодной. Ветры и излучение от исключительно горячей центральной звезды (140 тысяч градусов Цельсия) создали структуру туманности, детали которой похожи на потоки. Диаметр туманности - около 0.8 светового года, что примерно в 600 раз больше размера нашей солнечной системы. NGC 6751 находится на расстоянии 6500 световых лет в созвездии Орла.


Занесенное в каталог как NGC 7635, оно больше известно просто как туманность Пузырь. Для создания этого цветного телескопического изображения была сделана длинная экспозиция с фильтром, пропускающим излучение в линии водорода, позволившая выявить подробности структуры космического пузыря и его окружения. Туманность находится на расстоянии в 11 тысяч световых лет в созвездии Кассиопеи.


Получившая подходящее название "туманность Череп" планетарная туманность NGC 246 окружает умирающую звезду, которая находится на расстоянии около 1600 световых лет в созвездии Кита. Быстрое движение звезды и туманности на этом изображении направлено вверх, поэтому верхний край туманности более яркий. На расстоянии NGC 246 это четкое изображение охватывает область размером более 2.5 световых лет. На нем можно также увидеть далекие галактики, некоторые просвечивают сквозь туманность в ее нижней части.


Снимки в инфракрасном диапазоне, полученные с помощью нового космического телескопа "Спитцер" (Spitzer Space Telescope), направленного в сторону планетарной туманности NGC 246, продемонстрировали то, чего не удавалось разглядеть никогда прежде: комковатое кольцо из вещества, выброшенного погибающей звездой. Состав этого чудовищного "пончика" и история его формирования пока представляют собой тайну, однако ученые надеются вскоре ее разгадать.


NGC 2818 расположено внутри рассеянного звездного скопления NGC 2818A, которое находится на расстоянии около 10 тысяч световых лет в южном созвездии Компас. Обычно рассеянные звездные сколения распадаются за несколько сотен миллионов лет, это скопление должно быть исключительно старым, чтобы одна из входящих в него звезд проэволюционировала до стадии планетарной туманности. Если планетарная туманность NGC 2818 находится на том же расстоянии, что и звездное скопление, то ее диаметр составляет около 4 световых лет. Картинка смонтирована из изображений, полученных на Космическом телескопе Хаббла с узкополосными фильтрами. Излучение атомов азота, водорода и кислорода показано соответственно красным, зеленым и синим цветами.


Моргающая туманность. Она настолько тусклая, что в небольших телескопах постоянно пропадает из вида. О том, какова природа красных вкраплений по краям объекта, астрономы не знают до сих пор.


Туманность Бумеранг. Это "юное" образование на расстоянии всего 5000 световых лет от Земли все еще находится в стадии формирования.


Туманность Эскимоc. На самом деле в центре два облака газа и пыли, просто одно из них "смотрит" на Землю, закрывая второе.


Гамбургер Гомеса. Черная полоса в центре создается пылью, которая закрывает звезду, создающую туманность.


Песочные часы. По сравнению с собратьями совсем небольшая туманность - всего 0,3 световых года в диаметре. В центре располагается что-то очень похожее на глаз.


Туманность Тухлое яйцо. Астрономы обнаружили в этой туманности присутствие серы и, вероятно, сульфида водорода, который несет ответственность за запах данного испорченного продукта.


Туманность Южный Краб. Необычайная форма обусловлена тем, что в центре взаимодействуют две звезды.


Туманность Кольцо. Эта туманность, открытая более 200 лет назад, располагается на расстоянии 2000 световых лет от Земли.


Сетчатка. Это вид на туманность сбоку, а на самом деле по форме она напоминает пончик. Яркие полосы - это облака пыли и газа, которые испускает умирающая звезда.


Туманность Спирографа. Названа так в честь детской игрушки, которая позволяет рисовать необычные круговые узоры. В данном случае узоры созданы потоками частиц, испускаемыми звездой.


Туманность Бабочка (NGC 6302) одна из самых ярких и необычных туманностей. Она находится на расстоянии 4000 световых лет от нас в направлении созвездия Скорпиона. В ее центре находится супергорячая умирающая звезда, окруженная облаком из "градин". В сердце этого беспорядка находится одна из самых горячих из известных нам звезд. Из-за огромной температуры около 250 000 градусов Цельсия звезду нельзя увидеть непосредственно, ее спектр наиболее ярок в ультрафиолетовом диапазоне. Плотное темное кольцо окружающее центральную звезду содержит огромную массу пыли и это загадка для ученых. Предполагается, что туманность Бабочка образовалась около 10 000 лет назад, однако неизвестно как она образовалась, и как долго кольцо из пыли может выдержать испарение под действием такой горячей звезды.


NGC 2346 - планетарная туманность, находящаяся приблизительно на расстоянии в 2,000 световых лет. Она представляет собой бинарную звездную систему. Эта двухкомпонентная система содержит две звезды, которые облетают по орбите друг друг каждые 16 дней. История образования туманности началась миллионы лет тому назад, когда две звезды были дальше друг от друга. Более массивная звезда начала расширяться до контакта с второй звездой двойной системы, что вызвало их сближение и выброс газовых колец. Позже звезда - красный гигант сбросила оболочку в виде пузырей горячего газа, обнажив свое ядро.


Туманность Мыльный пузырь. Планетарные туманности такой правильной формы являются крайне редкими.


Хотя AE Возничего и называют Пылающей звездой, а окружающую ее туманность IC 405 - туманностью Пылающей звезды, и кажется, что она окутана чем-то вроде красноватого дыма, огня там нет. Вещество, выглядящее как дым - это в основном межзвездный водород, в облаках которого встречаются похожие на дым темные волокна из богатых углеродом пылевых частиц. Туманность Пылающей звезды находится на расстоянии около 1500 световых лет. Ее размер - около 5 световых лет, и ее можно увидеть в небольшой телескоп в созвездии Возничего.


Туманность Орла располагается на расстоянии примерно 7000 световых лет от Земли в созвездии Змеи и была открыта астрономами еще в XVIII веке.


Молодое звездное скопление M16 окружено материнскими облаками космической пыли и светящегося газа туманности Орла. На потрясающе подробном фото запечатлены фантастические формы, которые известны по фото телескопа им. Хаббла с этой области звездообразования. Плотные пылевые колонны, которые поднимаются посередине, называют слоновьими хоботами или Столпами созидания. Их протяженность составляет несколько световых лет. Колонны гравитационно сжимаются, и в них формируются звезды. Энергичное излучение звезд скопления разрушают вещество у концов колонн, обнажая находящиеся внутри новые звезды. У верхнего левого края туманности Вы ви-дите другую колонну звездообразования, которую называют Фея туманности Орла. До M16 и туманности Орла ~7000 световых лет. Эти объекты можно легко найти с помощью бинокуляра или небольшого телескопа в богатом туманностями созвездии Змеи, а точнее у ее хвоста.




На этом изображении, полученном Космическим телескопом Хаббла в 1995 году, видны испаряющиеся газовые глобулы, появляющиеся из столбов, образованных водородом и пылью. Гигантские столбы длиной в несколько световых лет имеют настолько большую плотность, что находящийся внутри газ сжимается под действием собственного тяготения, образуя звезды. Мощное излучение ярких молодых звезд на конце каждого столба испаряет разреженное вещество, обнажая звездные ясли из плотных испаряющихся газовых глобул.


На снимке, полученном с помощью космического телескопа "Хаббл", запечатлена так называемая Туманность Ската (Stingray Nebula, официальное обозначение - Henize 1357), самая молодая из всех известных на сегодняшний день планетарных туманностей, получившая такое прозвище потому, что ее форма напоминает характерные изгибы одноименного морского животного - ската или, другими словами, морского кота. Еще двадцать пять лет назад на этом месте не было ничего примечательного, поскольку газ, который окутывает погибающую звезду, заключенную в самом центре туманности, еще не был достаточно горяч, чтобы светиться в оптическом диапазоне.

Возраст Туманности Ската (такой, какой она нам сейчас видится) - это всего лишь мгновение на звездных часах, поскольку достаточный для свечения нагрев происходил в течение всего лишь последних 25 лет, в то время как типичное время существования звезд исчисляется миллионами и миллиардами. Сотня лет существования видимой планетарной туманности делает ее диковинкой, бабочкой-однодневкой и объясняет то, почему никакая другая более молодая планетарная туманность так и не была пока найдена.

Размер Туманности Ската составляет одну десятую размера самой крупной из планетарных туманностей, удалена она от нас на расстояние 18 тысяч световых лет и расположена в направлении на созвездие южного полушария Алтарь (иначе говоря Жертвенник). Из-за небольших угловых размеров этой туманности до полета "Хаббла", начавшего свои наблюдения в 1993 году (сама эта фотография была получена в 1997 году), никакие детали различимы не были, однако теперь структуру туманности вполне можно как следует изучить.

В пятой статье серии «Наблюдения за объектами дальнего космоса» я познакомлю вас с некоторыми рекомендациями по наблюдению планетарных туманностей. В предыдущих четырёх статьях вы узнали как наблюдать за шаровыми, рассеянными звёздными скоплениями, галактиками и диффузными туманностями. Все рекомендации предпочтительны для телескопов с апертурой от 110 мм. Для «планетарок» лучше диаметр объектива от 150 мм.

Практически все планетарные туманности имеют очень небольшой угловой размер, который сравним с размерами Юпитера (40″). Поверхностная яркость этих туманностей достаточно велика. Рекомендуется использовать увеличение телескопа: 80х - 200х.

Но есть планетарные туманности с низкой яркостью, для них нет смысла использовать окуляр с больши́м увеличением или рассеивающую линзу Барлоу, которая даёт бо́льшее увеличение. Для таких туманностей сложно подобрать рекомендации и дать советы по использованию увеличения, всё очень субъективно и читатель сможет выбрать (подобрать) сам. К неярким «планетаркам» можно отнести: M 27, M 76, M 97, NGC 4361).

Планетарная туманность со слабой поверхностной яркостью

Напоминаю, когда нашли искомый объект для наблюдения (в нашем случае планетарную туманность) руководствуйтесь следующей инструкцией. Она поможет вам узнать и получить как можно больше информации на практике. Не забывайте вести записи, это ускорит ваш процесс запоминания и в дальнейшем пригодится для сравнения объектов с другими этого же типа, а также научит вас различать и замечать тонкости каждого из объектов.

Наблюдение планетарной туманности

  1. Как всегда начинаем с оценки углового размера искомого объекта. Для лучшей и более точной оценки сравните её с планетой Юпитер, которую можно увидеть на таком же увеличении.
  2. Какую форму имеет туманность? Полая внутри, круглая, овальная, непонятная? Можно ли увидеть и дать хоть сколько информации о краях туманности? Какие они?
  3. Равномерно ли от центра к краям распределена яркость? Может отдельный участок насыщенный, другой менее или просматривается некоторая цветность?
  4. Какой общий цвет виден в телескоп? Туманность полностью серая? Или может голубовато-серая? Виднеется красноватый оттенок?
  5. Оглянитесь вокруг. Что можете сказать о звёздах за «планетаркой», вокруг неё? Есть ли очень яркие, ?
  6. Какой примерно блеск имеет исследуемый объект?
  7. В последнюю очередь, когда глаз и мозг усвоил достаточно информации - определите, на что похожа туманность? Есть ли сходство с каким-то предметом?

И всё… Оторвитесь на несколько секунд от телескопа, дайте отдохнуть глазам. Представьте перед собой то, что только что наблюдали. Взгляните ещё раз в окуляр, зафиксируйте. Сверьтесь со своими записями. Если всё хорошо, то наблюдения за этой планетарной туманностью можно заканчивать и после короткой паузы переключаться на новый объект.

Вот таких несколько простых, но на мой взгляд очень полезных и нужных рекомендаций стоит придерживаться при наблюдении планетарных туманностей . До новых статей, берегите свои глаза и не упускайте ни одной безоблачной звёздной ночи.