Визначення туманності. Велика ВсесвітПланетарні туманності

У Всесвіті, крім зірок, планет та галактик, є й дифузні туманності. Їх роль розвитку космічного простору величезна: саме у надрах туманностей зароджуються зірки. Туманності складаються з двох компонентів – газу та пилу. Газ має доісторичне походження, тобто. він сформувався на зорі виникнення Всесвіту, саме в цей час утворилися водень та гелій – основні складові перших зірок. Тяжкіші елементи з'явилися пізніше, коли почалися спалахи зірок і викиди в міжзоряне середовище.

Пил, що входить до складу туманностей, складається із суміші вуглецю в різних стадіях зчеплення та силікатів, також є сліди та інших органічних речовин. Газ – це переважно водень.

У принципі, туманності є області з ущільненою під впливом гравітації міжзоряним середовищем, у якій сформувалися хмари. Збільшуючись у розмірах, вони притягли до себе частину матерії з довкілля. Іноді ці хмари стають видимими через те, що молоді зірки, що входять до їх складу, збуджують атоми. В результаті туманність набуває яскравості.

Класифікація туманностей

У небі багато туманностей. Їх ділять на три типи: емісійні туманності, світлі (вони світяться відбитим світлом) та темні. За основу такого поділу береться зовнішній вигляд туманностей та явища, характерні для них. Емісійні туманності – яскраві, оскільки атоми збуджуються під впливом ультрафіолетового випромінювання прилеглих молодих зірок. Самі туманності також перетворюються на джерело радіації.

Світлі туманності не випромінюють радіацію, а відбивають світло найближчих зірок. Класичний приклад світлої туманності - блакитна туманність, що оточує розсіяне зоряне скупчення Плеяд. Темні туманності є щільною концентрацією пилу, що активно поглинає світло. Вони стають видимими лише за умови знаходження за ними джерела блиску.

Багато туманностей легко помітні, іноді навіть неозброєним оком. Цілком достатньо скористатися біноклем або невеликим аматорським телескопом. Такі туманності зафіксовано у відомому каталозі Месьє. Цей французький астроном склав його у другій половині XVIII ст.

Найяскравіша туманність нашої півкулі – туманність Оріона, у каталозі вона має позначення М42. Мабуть, це перший небесний об'єкт, який любителі неба націлюють свої астрономічні інструменти довгими зимовими ночами.

Є багато інших дуже гарних туманностей. Ось кілька прикладів.

Туманність у сузір'ї Стрільця

Туманність Лагуна, М8, розташована у сузір'ї Стрільця. У цій галузі небесного склепіння знаходиться багато туманностей. Це дуже заселений район Чумацького Шляху, тут багато газових хмар.

М8 знаходиться поруч із розсіяним зоряним скупченням – таке поєднання зустрічається нерідко. Як зазначалося, туманності є зонами звездообразования і найчастіше всередині них чи поруч розташовуються скупчення молодих і яскравих зірок. Вже за допомогою невеликого бінокля можна розглянути деякі деталі М8, а використовуючи більш потужний бінокль, - побачити характерні риси, наприклад темну смугу всередині хмари.

У розсіяному зоряному скупченні NGC 6530 видно приблизно 40 зірок, зіркова величина яких від 8 до 13. Їхнє світло збуджує атоми туманності, в результаті вона стає видимою.

У М8 є і глобули Бока, темні зони, діаметр яких дорівнює десяткам тисяч а. Відстань до М8 становить 3000-4000 світлових років. У сузір'ї Стрільця знаходиться М20, типова емісійна туманність. Мається на увазі туманність Трифіда (“поділена на три частини”). Назва відбиває її форму.

Ця туманність була відкрита астрономом Ле Жантілем у 1750 р., але її перший опис з'явився лише у 1764р. Це зробив Месьє. Вільям Гершель визначив три лінії, які поділяють цю туманність на три трикутні сектори. За допомогою бінокля можна побачити найблискучішу частину туманності. Вона виглядає як кругла пляма діаметром до 10'. Існування темних зон, які ділять хмару на три частини, пов'язане з присутністю в її складі пилу та холодних газів.

Відстань до М20 становить приблизно 3200 світлових років. У сузір'ї Стрільця, у середині Чумацького Шляху, і туманність М24, спостерігається неозброєним оком. Вона була відкрита раніше, ще до того, як Месьє вніс її до свого каталогу. Цей астроном вважав, що діаметр становить близько 1,5°.

Туманність Орел у сузір'ї Змії

М16, туманність Орел, було відкрито Де Шезо в 1746 р. Месьє зафіксував її два роки. Ця туманність розташовується на межі сузір'їв Щита та Змії. Усередині її є темна область, яка витягується від північної до центральної частини хмари.

Зіркове скупчення налічує кілька десятків зірок, деякі з них дуже слабкі, червоного кольору. Зоряна величина найяскравіших зірок становить від 8 до 11, вони відносяться до спектральних класів Про і, тобто. це класичні гарячі та молоді зірки. М16 – це емісійна туманність, але у ній є і елемент відбивної туманності. Відстань до неї становить від 5000 до 11 000 світлових років, у середньому близько 7500.

Планетарні туманності

Окрім дифузних, існують і планетарні туманності. Їхня назва пов'язана з тим, що на початку спостерігачі часто плутали їх з планетами, оскільки вони мають круглу форму.

Ці туманності утворюються з емісій газової оболонки зірок більш пізніх стадіях їх еволюції.

Найбільш відома планетарна туманність М57 розташована у сузір'ї Ліри. Її складно ідентифікувати через слабку поверхневу освітленість. Є й туманність М27 – Гантель, вона у сузір'ї Лисиці. Ця туманність була відкрита Мессье в 1764 р. Він, спостерігаючи її у телескоп, визначив овальну форму освіти. У невеликих аматорських телескопах ця туманність постає у формі "пісочного годинника". М27 розташована на відстані 500-1000 світлових років від Землі. Її діаметр максимум становить близько 2,5 світлового року.

Спостерігаючи небо в телескоп, іноді можна натрапити на цікаві туманності з округлими контурами. Це планетарні туманності - об'єкти, що відповідають заключній фазі існування зірок, подібних до Сонця. По суті, кожна з них є кулястою оболонкою з газу, зовнішнім шаром зірки, викинутим нею після втрати своєї стабільності. Ці оболонки потім збільшуються, розширюються і поступово стають дедалі слабшими. Спостерігати такі туманності непросто: більшість з них має низьку поверхневу яскравість і малий кутовий розмір. Як і у випадках з іншими туманностями, для спостереження потрібні темні безмісячні ночі. Дуже рідко ідентифікації планетарної туманності може допомогти маленька зірочка, розташована в її центрі, що дала їй початок.

Туманність Кільце

З усіх планетарних туманностей, видимих ​​на небосхилі, найвідоміша серед любителів астрономії - безумовно, туманність М57, яка також має назву Кільце. Вона розташована в літньому сузір'ї Ліра на відстані близько 2300 світлових років від Землі.

Відкрив цю туманність у 1779 році французький астроном Антуан Дарк'є де Пельпуа. Він описав її як ідеальний диск розміром приблизно рівний Юпітеру, але має бляке свічення і схожий на планету, що зникає. Згодом, 1785 року, англійський астроном Вільям Гершель визначив її як «небесну пам'ятку». Він думав, що ця туманність є зірковим кільцем.

З діркою

У вашому телескопі М57 виглядатиме маленькою туманною цяткою округлої форми. Має сенс розглядати її при середньому збільшенні, наприклад, через 12,5 мм окуляр Плесля, що забезпечує 80-кратне збільшення. При першому погляді ви виявите округлі контури. Після декількох хвилин адаптації, якщо повітря буде прозорим і нерухомим і з боку Місяця будуть перешкоди, ви зможете розглянути деякі деталі. Підвищуючи збільшення, ви навіть розрізняєте центральний «отвір», особливо якщо дивитися «розсіяним зором», тобто, концентруючи погляд не на самому «отворі», а на його периферії.

Центральна зірка

Ця туманність народилася від зірки, що знаходиться в її центрі і сьогодні перетворилася на білий карлик. Температура поверхні цієї зірки перевищує 100 000 градусів. Її зіркова величина становить 14,7 - таким чином, вона недоступна вашому телескопу. У 1800 році її відкрив німецький філософ та астроном Фрідріх фон Хан.

Туманність розширюється зі швидкістю приблизно 20-30 км/с, тому її видимі розміри збільшуються приблизно на 1 секунду дуги в століття.

Формування туманностей

Після того як були відкриті перші планетарні туманності, їх округлі обриси навели астрономів на думку про те, що ці небесні об'єкти пов'язані з чимось схожим на планети, швидше за все - на газові гіганти або на планетну систему, що формується. З цієї причини англійський астроном Вільям Гершель (Уран, який незадовго до цього відкрив планету) запропонував для таких об'єктів термін «планетарна туманність». Їхня справжня природа була встановлена ​​лише в середині XIX століття завдяки спектроскопії (техніці, що дозволяє «розщепити» світло, що надходить від небесного тіла, на його основні кольори). Тоді стало ясно, що перед нами – особливий тип туманності.

Вмираюча зірка

Усі планетарні туманності походять від зірок, що знаходяться на завершальній стадії свого існування. Як ми вже зазначали, зірка з масою, порівнянною з масою Сонця, після свого народження проживає тривалу стадію стабільності, під час якої розтоплює водневі ядра, даючи початок ядрам гелію. Коли водень, що міститься в центральній частині зірки, закінчується, ця частина нагрівається і досягає температури в 100 млн градусів. Внаслідок цього зовнішні шари розширюються, після чого охолоджуються: зірка перетворюється на червоний гігант. У цей момент вона втрачає стабільність, і її зовнішні шари можуть бути викинуті назовні. Саме вони й утворюють оболонку кулястої форми довкола того, що залишається від зірки – навколо білого карлика.

Розширення

Оболонка, що оточує зірку, розширюється зі швидкістю кілька десятків кілометрів на секунду і утворює планетарну туманність з характерною кулястою формою. Планетарні туманності, однак, очікує досить швидкий кінець: у міру розширення в космосі вони розріджуються і в результаті стають невиразними на небесному склепінні. На це йде близько 25000 років – зовсім невеликий період у житті будь-якої зірки.

Планетарні туманності через телескоп

При спостереженні планетарних туманностей виникають інші складності, ніж при спостереженні дифузних туманностей наприклад, туманності Оріона. Планетарні туманності не відрізняються великими кутовими розмірами. За винятком туманності Равлик (англійською Helix), вони виглядають на небосхилі невеликими та сконцентрованими. Тому їх буває непросто відрізнити від зірок.

Туманність Равлик

Крім М57, ви можете спостерігати у ваш телескоп ще приблизно дюжину планетарних туманностей. Першою серед них буде саме туманність Равлик із сузір'я Водолій. Він досягає великого розміру – приблизно 13 хвилин дуги (що відповідає реальному розміру приблизно у 3 світлові роки).

Невипадково ця туманність є також однією з найближчих до Сонячної системи. Незважаючи на зіркову величину 7,6, через свої розміри вона поширює свічення на дуже велику зону нічного неба. У телескоп ця туманність здається зеленою. Видно вона досить слабко. Усередині неї космічний телескоп «Хаббл» розглянув тисячі газових кульок, які, мабуть, утворилися в той момент, коли вмираюча зірка викинула в космос свою зовнішню оболонку.

Туманність Сатурн

У тому ж зодіакальному сузір'ї Водолій інтерес спостереження викликає туманність NCG 7009, відома під ім'ям «туманність Сатурн». Вільям Гершель відкрив її 1782 року. Основна складність при спостереженні цієї туманності - її розмір, що становить менше ніж 2 хвилини дуги.

Тим не менш, при 50-кратному збільшенні можна зрозуміти, що це не зірка, а при 100-150-кратному - розрізнити характерну витягнуту форму. Саме за цю форму туманність і отримала свою назву, що збігається з назвою планети з кільцями.

Ще однією легко доступною для спостереження туманністю є М27 із сузір'я Лисичка. Її називають також "туманністю Гантель". Її видимий діаметр становить приблизно 8 хвилин дуги, а сукупна зоряна величина дорівнює 7,4. За оцінками астрономів, ця туманність утворилася 3000-4000 років тому. При великому збільшенні ви можете розглянути її витягнуту
форму, яку вона і отримала своє ім'я.

Є ще зменшена версія М27, принаймні на думку англосаксонських астрономів, які називають Маленькою Гантелем планетарну туманність М76. Вона була відкрита Мешеном у 1780 році, проте її приналежність до планетарних туманностей була визнана лише 1918-го. Зірочка в центрі М76 завбільшки 16,6 є надто слабкою для вашого телескопа.

Привид і Сова

Набагато складнішою для спостереження є туманність NGC3242, має також цікаву назву Привид Юпітера. Воно пояснюється тим, що в телескопі її діаметр можна порівняти з діаметром Юпітера. За допомогою 25-мм окуляра Плесля при 40-кратному збільшенні можна розглянути її без особливих труднощів, а при збільшенні понад 100 навіть розрізнити її округлу форму.

Смішна назва носить і туманність М97, четверта туманність, поміщена в каталог Месьє. Вона розташована у сузір'ї Велика Ведмедиця. Ірландський астроном Вільям Варсонс у 1848 році назвав її Совою, оскільки дві темні плями всередині неї нагадують совині очі.

При збільшенні трохи більше 100 ви зможете розрізнити не лише округлу форму туманності, а й дві темні області усередині неї. Вважається, що вік М97 приблизно 8000 років.

Сніжок

Досить важко розрізнити на небі туманність NGl 7662, або Блакитний Сніжок, у сузір'ї Андромеда. Насправді, незважаючи на назву, у телескопі вона має червоний відтінок.

При збільшенні понад 100 також можна розглянути «отвір» у її центрі. Перевага спостереження цієї туманності полягає в тому, що вона знаходиться в сузір'ї, яке дуже високо піднімається на нашому небі наприкінці осені.

Білі карлики

Планетарна туманність NGC 1514, відкрита Вільямом Гершелем у 1790 році у сузір'ї Телець, дуже складна для спостереження, оскільки вона слабко світиться і ледве помітна на небесному тлі. Набагато простіше розрізнити білий карлик у її центрі, що має зоряну величину 9,4 NGC 1514, можна знайти приблизно в 8 градусах на північний схід від Плеяд. Іншою планетарною туманністю з білим карликом, доступним вашому телескопу, є NGC6826, розташована в сузір'ї Лебідь. Це невелика і слабка туманність: у телескоп вона здаватиметься розмитою зіркою, і, лише довівши збільшення до максимального, ви зможете розглянути кругову оболонку. Втім, якщо небо дуже темне, то, можливо, ви помітите у її центрі зірочку завбільшки 10,4.

Те ж саме можна сказати про планетарну туманність NGC2392, відому також під назвою Ескімос, у сузір'ї Близнюки. Усередині маленької, слабкої блакитної туманності буде видно білий карлик величиною 10,5.

Планетарні туманності в об'єктиві «Хаббла»

Багато планетарних туманностей, на жаль, залишаються недоступними для спостережень у аматорський телескоп. Хоча часто йдеться про чудові, дуже видовищні об'єкти, одні з найкрасивіших на небі. Космічний телескоп «Хаббл» сфотографував деякі з цих туманностей, і тепер ми можемо оцінити їхні сяючі кольори та цікаві форми.

Незважаючи на те, що ви не зможете спостерігати їх у ваш телескоп, варто розповісти про найбільш ефектні та цікаві планетарні туманності.

Кошаче око

Можна розпочатитуманності Котяче Око (NGC 6543) у сузір'ї Дракон. У 1864 році Вільям Хьоггінс досліджував спектроскопом її світло (такому аналізу планетарна туманність тоді зазнала вперше). Хоча її було відкрито ще 1786-го, лише нещодавно телескоп «Хаббл» розкрив її складну і тонку структуру, що складається з концентричних газових оболонок, струмків і вузликів. Астрономи дійшли висновку, що кожні 1500 років центральна зірка випускає нову оболонку. Зображення, зняті з проміжком приблизно 10 років, показали, що ця туманність розширюється.

Туманність NGC 6369 знаходиться у сузір'ї Змієносець на відстані від 2000 до 5000 світлових років. Її синьо-зелене кільце, що досягає реального діаметра приблизно в 1 світловий рік, позначає межу району, в якому ультрафіолетове світло зірки іонізувало газ, тобто вирвало електрони з їх атомів. Зовнішня частина туманності має більш виражений червоний відтінок, оскільки більшій відстані від зірки процес іонізації менш інтенсивний. Хмара розширюється із швидкістю приблизно 20 км/с. За рахунок цього воно розсіється в міжзоряному просторі і потім через 10000 років зникне.

З того часу, як Хаббл дав людству можливість побачити на власні очі чудові знімки далекого космосу, перед нами відкрилася справжня фантасмагорія. Крізь ультрафіолетові та інфрачервоні фільтри апарату Всесвіт засяяв самоцвітами - і почав відкривати перед астрономами свої загадки. Вчені ніби здобули, нарешті, машину часу – адже світло далеких зірок добирається до Землі мільйони років, і дивлячись у нічне небо, ми бачимо стародавні інші світи, давно згаслі зірки та наднові, насправді вже досягли «повноліття». Зоряні туманності – це, мабуть, найкрасивіші космічні об'єкти, що хвилюють уяву, суть яких довго залишалася людям незрозумілою. Але сьогодні існує більш-менш чітка класифікація цих «вічних» субстанцій – подібно до людей, зірки народжуються з цього пилу і знову нею стають наприкінці своєї еволюції.

Історія відкриттів

Андромеда

Що таке туманність? Раніше, коли можливість придивлятися до глибин космосу була обмеженою, «туманностями» називали практично все, що не мало чітких контурів, світилося і було відносно нерухомим. Тому найближча до нас колосальна спіральна галактика M31 (NGC 224) була помилково названа Туманністю Андромеди (на фото). У ту ж категорію було записано Скупчення Геркулеса, що насправді є кульовим зоряним скупченням. Втім, ці помилки дійсно варто вибачити – адже дослідження проводилися ще 1787 року Шарлем Месьє, який шукав комети. Саме тоді його увага прикувала нерухомі небесні тіла.

З появою апарату «Лундмарк» вдалося зробити більш точний аналіз їхньої природи: відокремили галактики від туманностей, виявили зоряні хмари, що не світяться, і виділили кілька причин, через які всі інші скупчення світяться. Однак не всі помилки були виправлені: на початку 20 століття вважалося, що туманності бувають або пиловими, або газовими - тому відомий дослідник Б. А. Воронцов-Вельяминов поміщав їх у різні розділи своїх книг. Сучасні вчені вже не сумніваються, що будь-яке скупчення міжзоряної речовини містить як пил, так і газ - відмінності можуть бути тільки у відсотковому співвідношенні. А тепер докладніше про «коштовності» космосу.

Темні туманності


Кінська голова

Не дивно, що довгий час про їхнє існування не підозрювали – як і у випадку з чорними дірками, це все одно, що шукати чорну кішку у темній кімнаті. Однак розглянути такі об'єкти можна, якщо вони знаходяться в добре засвіченій області серед зоряних скупчень. Хороші приклади таких об'єктів – туманності «Вугільний Мішок» або «Кінська голова» (на фото).

Коли роздільна здатність телескопів дозволила вдивитися в Чумацький шлях, астрономи спочатку вирішили, що темні плями - це свого роду просвіти, крізь які видно більш далекі райони галактики. Але, як з'ясувалося, теорія «решета» виявилася помилковою: чорні плями являють собою сконцентровані хмари пилу, що поглинають випромінювання і закривають від наших поглядів центр Галактики. Перебуваючи на самій її околиці, через темні туманності ми позбавлені можливості бачити калейдоскоп у нічному небі, яке могло б затьмарити навіть світло Місяця. Але не поспішайте засмучуватися: саме в серці Чумацького шляху палають радіоактивні зірки, які роблять життя на них неможливим. А нашій озоновій кулі вистачає роботи і з сонячною гіперактивністю - так що для всієї біосфери в цілому подібний розклад дуже доречний.

Відбивні туманності


Плеяди

Щоб світитися, як це роблять зірки, необхідний термоядерний процес – до туманностей це, ясна річ, ніяк не відноситься. Проте деякі з пилових скупчень можуть відбивати світло, як, наприклад, супутники планет. Джерелом світла стають великі зірки - і зрозуміти, що перед вами туманність саме такого типу, можна по блакитному або синьому сяйві навколо колосальних сонців (наприклад, біля зірок Плеяд). Однак є і виняток із цього правила – червоного надгіганта Антарес оточує туманність того ж кольору.

Іонізовані туманності


Оріон

Причина свічення газу та сама, як і при світінні «хвоста» комети: отримуючи певний «заряд» від потужніших джерел, туманності потім віддають їх у навколишній простір. Такі зоряні хмари ще називають емісійними. Порівнятися з великими зірками туманностям не під силу - їх фотони мають набагато менший заряд, і їм важче дістатися Землі - тому ми бачимо їх у червоному спектрі, як останні промені заходу сонця. Однак і тут бувають винятки – у разі дуже потужного джерела випромінювання емісійні туманності бувають ще зеленими та синіми. До іонізованих хмар відносяться, наприклад, туманність Оріона (на фото), Північна Америка, Тарантул, Пелікан та інші.

Планетарні туманності


Кошаче око

Це різновид емісійних туманностей: зазвичай такі об'єкти порівняно невеликі і мають чітку форму, що іноді нагадує застиглі кола на воді, що утворилися від краплі. Насправді так розкішно (принаймні здалеку) виглядає пенсія зірки-гіганта: витрачаючи залишки водню, вона розширюється за рахунок скидання своєї оболонки. Окутуючи великі простори навколо, ці речовини знаходяться під впливом випромінювання ядра зірки. Найнеймовірніший знімок такого процесу вдалося отримати у сузір'ї Дракона – це туманність «Котяче Око». Його волокниста структура, подібна до всіх інших туманностей, пов'язана з дією потужних магнітних полів зірок, які мають певні силові лінії і ускладнюють поперечний рух електрично заряджених цастиць пилу і газу.

Туманності від ударних хвиль


Крабоподібна туманність

Джерелами таких хвиль, здатних призводити до надзвукового руху речовин у міжзоряному середовищі, є зірковий вітер або вибухи наднових зірок. Температура туманностей, що утворюються в результаті, може досягати мільярдів градусів, тому нагрітий газ має випромінювання здебільшого в рентгенівському діапазоні. Однак кінетична енергія матерії, що рухається, незабаром вичерпує себе, тому недовговічні туманності через невеликий (за космічними мірками) проміжок часу зникають. Найвідоміша туманність такого типу – «Крабовидна» у сузір'ї Тельця, яка з'явилася на небосхилі у 1054 році.

В основу слова "туманність" лягло латинське слово "хмара". Справді, вона є космічні хмари, зіткані з пилу і газу, які плавають у просторі. Якщо є більше однієї, то йдеться про туманності.
Це основний будівельний блок, в якому містяться елементи, що використовуються для створення зірок і цілих зіркових систем. Крім цього, їх по праву вважають найкрасивішими об'єктами, багатством кольорових відтінків, що світяться, і світловими завихреннями.

Чи знаєте ви найяскравішу серед туманностей?

Це туманність Оріона, що знаходиться в однойменному сузір'ї. Вона відноситься до найяскравіших і найвідоміших.
Саме зірки, розташовані всередині такої газової хмари, розцвічують її прекрасними відтінками кольору – червоного, синього, зеленого. Все залежить від комбінації різних елементів, що знаходяться всередині такої туманності. Переважна більшість складається з:
- Водню 90%;
- гелію 10%;
- На 0,1% припадають такі важкі елементи, як азот, вуглець, калій, магній, кальцій, залізо. Подібні хмари з матерією досить великі. Власне, це найбільші галактичні об'єкти. Більшість із них у поперечнику мають десятки, а часом і сотні світлових років.
Туманності поділили на 5 категорій, що виступають основними:
емісійні;
відбивні;
темні;
планетарні;
залишки наднових.
Перші дві категорії за своїм зовнішнім виглядом дуже нечіткі, не мають будь-якої помітної форми, або структури. Їх ще називають дифузними.

Основні типи туманностей

Емісійна туманність

Це газова хмара високої температури. Зірки дають підсвічування атомів хмари УФ-випромінюванням. Тому що вони потрапляють потім на нижчий енергетичний рівень, відбувається випромінювання, що нагадує процес появи неонового світла – туманність починає світитися. Велика кількість водню наповнює їх червоним кольором, додаткові відтінки (синього та зеленого кольорів) можуть виробляти атоми інших елементів. Хоча найпоширенішим практично завжди залишається водень. Як приклад такої туманності слід навести туманність Оріона (M42).

Відбивна туманність

Її на відміну від емісійної в наступному – від неї не виходить власна радіація. Ця пилово-газова хмара сприяє лише відображенню світлової енергії сусідніх туманностей або групи з кількох зірок. Найчастіше розташовується у місцях освіти зірок. Наявність синюватого відтінку досягається розсіяним світлом, адже саме синій може розсіюватися максимально ефективно. Відмінним прикладом служить М20 - трироздільна туманність, розташована в Стрільця.

Темна туманність

Хмара пилу, що блокує проходження світла від розташованих за ним об'єктів. Нагадує відбивну, згідно зі своїм складом. Відмінністю є розташування джерела світла. Зазвичай темну туманність спостерігають разом з відбивними та емісійними.
Мабуть, найбільш відомим прикладом є туманність Кінська Голова, розташована у сузір'ї Оріон. Являє собою темну пилову область, що має форму кінської голови, що блокує світло від набагато більшої за розмірами емісійної, що знаходиться за нею.

Планетарна туманність

Це оболонка з газу, що «народжений» зіркою, що наближається до завершення циклу свого життя. Подібна назва злегка вводить в оману, адже насправді вони не мають нічого спільного з будь-якими планетами. Своєю назвою завдячують округлій формі, що нагадує контури планет. Зовнішню газову оболонку найчастіше висвітлюють залишки зірок, що збереглися у центрі.
Найкращим прикладом вважається М57 туманність Кільце в сузір'ї Ліра.

Залишок наднової зірки

Створюються вони після завершення життя зірок в результаті масивного вибуху, більш відомому як наднова зірка, в результаті якого більшість зіркової речовини виноситься в космос. Хмари матерії починають горіти разом із залишками зірки, що породила їх.
Найкраще демонструє подібний залишок наднових зірок М1 – крабоподібна туманність, що знаходиться в сузір'ї Тельця.

Спектральний аналіз.Щоб проаналізувати спектральний склад випромінювання туманності, часто використовують щілинний спектрограф. У найпростішому випадку поблизу фокусу телескопа поміщають увігнуту лінзу, що перетворюється пучок світла в паралельний. Його спрямовують на призму або дифракційну решітку, що розщеплює пучок у спектр, а потім опуклою лінзою фокусують світло на фотопластинці, отримуючи при цьому не одне зображення об'єкта, а кілька за кількістю ліній випромінювання в його спектрі. Однак зображення центральної зірки при цьому розтягується в лінію, оскільки має безперервний спектр.
У спектрах газових туманностей представлені лінії всіх найважливіших елементів: водню, гелію, азоту, кисню, неону, сірки та аргону. Причому, як і скрізь у Всесвіті, водню та гелію виявляється набагато більше за інших.
Порушення атомів водню та гелію в туманності відбувається не так, як у лабораторній газорозрядній трубці, де потік швидких електронів, бомбардуючи атоми, переводить їх у більш високий енергетичний стан, після чого атом повертається у нормальний стан, випромінюючи світло. У туманності немає таких енергійних електронів, які б своїм ударом порушити атом, тобто. «закинути» його електрони більш високі орбіти. У туманності відбувається «фотоіонізація» атомів ультрафіолетовим випромінюванням центральної зірки, тобто. енергії кванта, що прийшов, достатньо, щоб взагалі відірвати електрон від атома і пустити його в «вільний політ». У середньому минає 10 років, поки вільний електрон зустрінеться з іоном, і вони знову об'єднаються (рекомбінують) у нейтральний атом, виділивши енергію зв'язку у вигляді квантів світла. Рекомбінаційні лінії випромінювання спостерігаються в радіо-, оптичному та інфрачервоному діапазонах спектра.
Найбільш сильні лінії випромінювання у планетарних туманностей належать атомам кисню, що втратили один або два електрони, а також азоту, аргону, сірці та неону. Причому вони випромінюють такі лінії, які ніколи не спостерігаються в їх спектрах лабораторних, а з'являються тільки в умовах, характерних для туманностей. Ці лінії називають "забороненими". Справа в тому, що атом зазвичай знаходиться в збудженому стані менше мільйонної частки секунди, а потім перетворюється на нормальний стан, випромінюючи квант. Однак існують деякі рівні енергії, між якими атом робить переходи дуже «неохоче», залишаючись у збудженому стані секунди, хвилини і навіть годинник. За цей час в умовах відносно щільного лабораторного газу атом обов'язково стикається з вільним електроном, який змінює його енергію, і виключається перехід. Але в украй розрідженій туманності збуджений атом довго не стикається з іншими частинками, і, нарешті, відбувається «заборонений» перехід. Саме тому вперше виявили заборонені лінії не фізики у лабораторіях, а астрономи, спостерігаючи туманності. Оскільки у лабораторних спектрах цих ліній був, деякий час навіть вважалося, що вони належать невідомому Землі елементу. Його хотіли назвати «небулою», але непорозуміння незабаром прояснилося. Ці лінії видно у спектрах як планетарних, і дифузних туманностей. У спектрах таких туманностей є слабке безперервне випромінювання, що виникає при рекомбінації електронів з іонами.
На спектрограмах туманностей, отриманих із щілинним спектрографом, лінії часто виглядають зламаними та розщепленими. Це ефект Доплера, що вказує на відносний рух частин туманності. Планетарні туманності зазвичай радіально розширюються від центральної зірки зі швидкістю 20-40 км/с. Оболонки наднових розширюються набагато швидше, збуджуючи перед собою ударну хвилю. У дифузних туманностей замість загального розширення зазвичай спостерігається турбулентний (хаотичний) рух окремих частин.
Важливою особливістю деяких планетарних туманностей є стратифікація їх монохроматичного випромінювання. Наприклад, випромінювання одноразово іонізованого атомарного кисню (що втратив один електрон) спостерігається у великій області, на великій відстані від центральної зірки, а дворазово іонізовані (тобто втратили два електрони) кисень і неон видно лише у внутрішній частині туманності, тоді як чотириразово іонізований неон чи кисень помітні лише у її центральної частини. Цей факт пояснюється тим, що необхідні для сильнішої іонізації атомів енергійні фотони не досягають зовнішніх областей туманності, а поглинаються газом вже недалеко від зірки.
За хімічним складом планетарні туманності дуже різноманітні: елементи, синтезовані в надрах зірки, в деяких із них виявилися підмішаними до речовини скинутої оболонки, а в інших – ні. Ще складніший склад залишків наднових: скинута зіркою речовина значною мірою змішана з міжзоряним газом і, крім того, різні фрагменти одного залишку іноді мають різний хімічний склад (як у Кассіопеї А). Ймовірно, ця речовина викидається з різних глибин зірки, що дає можливість перевіряти теорію еволюції зірок та вибуху наднових.

Останні матеріали розділу:

Організми щодо зростання хромосом
Організми щодо зростання хромосом

Кішки… Домашні улюбленці багатьох людей. Комусь подобаються руді, комусь чорні, комусь мозаїчні. Інших приваблюють перси, чи єгипетські кішки. Це...

Рух Рух – одна з ознак живих організмів
Рух Рух – одна з ознак живих організмів

Майже всі живі істоти здатні рухати хоча б частину свого тіла. Так, весь час змінюють своє становище у просторі та здійснюють...

У яких глянсових журналах можна опублікувати оповідання?
У яких глянсових журналах можна опублікувати оповідання?

(оцінок: 4 , середнє: 3,25 з 5) Вітаю, дорогі читачі! Сьогоднішня моя стаття для авторів-початківців присвячена питанням публікації та...