Галактические туманности
Туманность – облако межзвездного газа и пыли. Этот термин раньше использовался для объектов, которые, как теперь известно, представляют собой галактики. Например, большую туманность Андромеды теперь правильнее называть галактикой Андромеды.
Галактические туманности — газовые и пылевые образования в межзвёздном пространстве и вокруг некоторых звёзд. Известны 4 типа галактических туманностей: планетарные, эмиссионные, отражательные и тёмные (поглощающие, пылевые), остатки вспышек сверхновых звёзд.
Планетарные галактические туманности
Планетарные галактические туманности — компактные объекты весьма правильной формы, чаще всего в виде кольца или диска с расположенным в центре слабой звездой-ядром. Средний диаметр планетарных туманностей ~10 тыс. а.е., их интегральная яркость 7—14 визуальной звёздной величины; спектр чисто газовый, линейчатый, светятся эти галактические туманности за счёт УФ-излучения горячего ядра — звёзды с темпеатурой 70—150 тыс. К; средняя плотность газа в них ~10–17 кг/м3, электронная температура ~10 000 К, масса ~0,1 массы Солнца; распределение планетарных галактических туманностей в пространстве показывает их концентрацию к ядру Галактики. Планетарные туманности, по-видимому, образовались при сравнительно спокойном отделении газовой оболочки от ядра. Наиболее известны «Кольцевая» в созвездии Лиры, «Думбел» в созвездии Лисички и «Хеликс» в созвездии Водолея.
Эмиссионные туманности
Эмиссионные туманности — светлые туманности неправильной формы со скоплением горячих звёзд в центре, часто граничат с тёмной материей. Видимые угловые размеры — от нескольких минут (') до 1°, протяжённость до 10 пк. Их масса в сотни и тысячи раз больше массы Солнца, плотность и температуpa меньше, чем у планетарных туманностей; светятся за счёт УФ-излучения горячих звёзд и являются заметными источниками теплового радиоизлучения. Расположены диффузные туманности вдоль спиральных рукавов Галактики. Наиболее яркие из них: Большая туманность Ориона, туманности «Лагуна» и «Омега» в созвездии Стрельца.
Отражательные и тёмные туманности
Отражательные и тёмные (пылевые) галактические туманности — плотные облака космической пыли, освещенные находящейся внутри или поблизости звездой, либо видные на фоне слабых далёких звёзд как тёмные облака или волокна. Масса таких туманностей от 0,01 до 100 масс Солнца, спектр отражательных туманностей (непрерывный с линиями поглощения) подобен спектру освещающей звезды. Наиболее известны: отражательные туманности вокруг звезд в скоплении «Плеяды» и яркая туманность «Трифид» в созвездии Стрельца; из тёмных туманностей — «Угольный мешок» в созвездии Южного Креста и «Конская голова» в созвездии Ориона.
Остатки вспышек сверхновых звёзд
Крабовидная туманность
Остатки вспышек сверхновых звёзд — остатки газовой оболочки, сброшенной со скоростью ~1000 км/с во время сильного взрыва звезды. Массы таких туманностей от 0,1 до нескольких масс Солнца, все они имеют характерную тонковолокнистую структуру. Остатки сверхновых являются сильными источниками нетеплового радиоизлучения; наиболее известна «Крабовидная туманность» — остаток сверхновой, вспыхнувшей в созвездии Тельца в 1054 году.
| Тип туманностей |
Характеристика | Примеры |
| Эмиссионная | Облако светящегося газа в межзвездном пространстве. Светится при наличии ультрафиолетового излучения. Межзвездные облака состоят в основном из водорода, который может находиться в возбужденном или ионизированном состоянии под действием ультрафиолетового излучения горячих звезд, находящихся внутри облаков. Выделение энергии происходит в результате рекомбинации ионов и столкновений электронов с ионизированными атомами более тяжелых элементов (типа кислорода и азота), также входящих в состав облака. | Туманность Ориона |
| Отражающая | Холодное облако межзвездного газа и пыли, которое светится только потому, что пыль рассеивает свет близлежащих звезд. Собственного свечения газопылевое облако не имеет. Спектр рассеянного света такой же, как и у звезд, хотя синий свет рассеивается более интенсивно, чем красный, так как эффект зависит от длины волны. | Туманность, окружающая звезды Плеяд |
| Поглощающая (отражательная) | Представляет собой темное межзвездное облако, которое поглощает свет расположенных за ним ярких объектов. Обычно видна лишь силуэтом на фоне светящейся туманности или на ярком звездном фоне. Поглощающие туманности различаются по размерам – от небольших глобул до больших облаков, видимых невооруженным глазом. Содержат пыль и газ, а их температура достаточно низка для того, чтобы могли образоваться простые молекулы. Большая часть наших знаний о таких туманностях основана на наблюдениях излучения радио- и инфракрасного диапазона, которое, в отличие от видимого света, свободно через них проходит. Имеются сильные аргументы в пользу того, что в темных туманностях протекают начальные стадии формирования звезд. | Туманность «Угольный мешок» в южной части Млечного Пути |
| Планетарная | Расширяющаяся оболочка газа, которая окружает звезду на последней стадии эволюции звезд. Название восходит к описанию, данному У. Гершелем. Он считал, что их форма напоминает диски планет, видимые в небольшой телескоп. Однако нет никакой связи между планетами и планетарными туманностями. Планетарные туманности образууются в процессе потери массы, при котором красные гиганты в конечном счете превращаются в белые карлики. Центральные звезды планетарных туманностей по существу уже «сгорели» и находятся в стадии превращения в белые карлики. Планетарные туманности принимают разнообразные формы – кольцеобразные, круглые, гантелеподобные и неправильные. | Туманности «Кольцо», «Спираль», «Гантель» |
| Остатки сверхновых | Остатки сверхновых – расширяющаяся оболочка вещества, созданного при сбрасывании внешних слоев звезды, взорвавшейся, как сверхновая. Некоторые остатки сверхновых наблюдаются визуально; другие обнаруживаются по их радио- и рентгеновскому излучению. Сброшенной оболочке предшествует ударная волна, которая сталкивается с межзвездным газом и нагревает его. Возникает обратная ударная волна, движущаяся внутрь, которая, в свою очередь, нагревает выброшенное и межзвездное вещество, что приводит к появлению рентгеновского излучения. Кроме того, ускоренные ударной волной электроны посредством синхротронного излучения генерируют радиоволны. Выброшенное вещество образует сгустки, так что излучающая оболочка может и не быть однородным кольцом. | Крабовидная туманность, Кассиопея A, звезда Кеплера, звезда Тихо Браге и Петля в Лебеде |
