Багато з нас були повністю спокушені красою картинки туманностей які сучасні телескопи вміли знімати за пару років.
Але туманності — це не тільки красиві утворення, які слід спостерігати, вони також дають багато інформації про природу галактик.
Розуміння природи туманності є чудовою відправною точкою для початку вивчення астрономії, оскільки вони містять елементи та сприяють хімічним процесам, необхідним для утворення небесних тіл як зірки
Туманності були предметом обговорення в астрономії протягом століть, майже відразу після винаходу першого телескопа. Ще у XNUMX столітті астрономи знали, що ці гіперскупчення матерії зможуть розкрити деякі з найвигадливіших таємниць Всесвіту; як народження зірок.
Нині технологічні інструменти, такі як космічний телескоп Хаббл, надали нам набагато точніші дані, які дозволили нам розширити наше уявлення про туманності: їх склад, хімічні процеси, значення для міжзоряного середовища тощо.
Якщо ви любитель астрономії, то цю статтю про космічні туманності не варто пропустити. Однак, перш ніж перейти до цього питання, давайте розглянемо основи цього питання.
Інші захоплюючі об’єкти існують у межах нашого Всесвіту. Не пропустіть нашу статтю про походження чорних дір
Що таке туманність?
Туманності — це газоподібні утворення всередині міжзоряного середовища, тобто утворюються в межах галактик. Їх можна спостерігати в основному в дисках спіральних галактик або в будь-якій точці неправильних галактик (оскільки вони не мають певної гравітаційної системи).
В еліптичних галактиках не часто зустрічаються туманності будь-якого виду, оскільки вони населені в основному дуже старими зірками, тоді як туманності пов’язані з процесом народження нових зірок.
Туманність — це в основному хмара міжзоряних газів, основним елементом якого є частинки гелію та водню, які агломерують в областях космосу внаслідок впливу гравітаційних полів частинок.
Однак планетарні туманності також є утвореннями, багатими іншими важкими хімічними елементами, такими як нікель, залізо, кисень, вуглець і кремній, у тих випадках, коли вони утворилися після вибуху вмираючих масивних зірок.
Це тому, що багато туманностей утворюються в результаті вибуху наднових, але це тема, яку ми пояснимо пізніше.
За кількістю або типом випромінювання речовини та енергії туманності можна розділити на три великі сімейства
Темні туманності
Темні туманності також відомі як абсорбційні туманності. Вони складаються з великих скупчень міжзоряного пилу і газів, які не мають джерела енергії, здатного іонізувати частинки.
Їх називають так, тому що вони насправді не здатні випромінювати енергію чи світловий запис, однак вони здатні поглинати світло інших туманностей або зірок, які знаходяться поблизу.
Через відсутність власних світлових імпульсів поглинальні туманності надзвичайно важко спостерігати в телескопи. Єдиний спосіб знайти їх — використовувати розсіяне світло зоряних секторів, які знаходяться за ними.
Можливо, гарним прикладом темної туманності є туманність Вугільний мішок, яка знаходиться на схід від сузір’я Південний Хрест. Кінська голова — ще одна неемісійна туманність, яку можна побачити із Землі завдяки контрасту, викликаному зірками в Поясі Оріона.
Щоб спостерігати цей тип туманностей на великій відстані, необхідно використовувати телескопи, здатні вивчати в інфрачервоному діапазоні.
У нашому Чумацького Шляху ми виявили різні утворення туманностей, які підходять до цієї категорії. Хоча їх неможливо побачити чітко, їх присутність виявляється за допомогою розсіяних плям, які можна помітити на сяючому краю нашої галактики під час спостереження.
Емісійні туманності
Емісійні туманності — справжнє видовище, яким захоче насолодитися будь-який любитель астрономії. В основному вони складаються з неймовірних скупчень частинок водню, а також зоряного пилу та інших хімічних елементів, таких як азот, сірка, гелій, кисень, неон, залізо та вуглець. Все необхідне для утворення зір.
Інтенсивна яскравість, що виникає від емісійних туманностей, є продуктом величезного потоку випромінювання, яке випромінюється в результаті хімічної активності в її надрах, викликаної процесом іонізації частинок (головним чином, через процес утворення нових зірок ).
Емісійну туманність можна віднести до однієї з двох підкатегорій відповідно до її походження або природи.
Туманності, пов’язані з утворенням нових зірок
Деякі емісійні туманності є міжгалактичними областями, які пов’язані з найвищою швидкістю утворення нових зірок. Приклади, які ми знаходимо в цій категорії, мають дуже інтенсивну яскравість і рекорд дуже сильного ультрафіолетового випромінювання.
Це відбувається тому, що вони мають дуже щільну популяцію молодих і дуже гарячих зірок у їх внутрішніх частинах.
Можливо, найкращим прикладом туманностей, пов’язаних із народженням зірок, є Туманність Оріона, Розташований трохи більше ніж за 1200 світлових років від нашої планети, з розширенням на 24 світлових роки, це гігант, який містить повні зоряні скупчення та інші менші туманності у своїй внутрішній частині.
Туманності, пов’язані з вмираючими зірками
Ця категорія набагато ширше відома як планетарні туманності, незважаючи на те, що вони не мають жодних стосунків із відомими досі планетами.
Планетарна туманність є продуктом розширення іонізованих газів і великої кількості плазми, які утворюються під час колапсу гігантської червоної зірки. Тобто, коли зірка стає надновою.
Спалахи плазми та іонізованих частинок здатні випромінювати величезну кількість випромінювання, тому світять дуже інтенсивно, проте вся ця енергія міститься в газовій оболонці.
Планетарні туманності, можливо, є найбільш спостережуваним і вивченим типом туманностей в астрономії, оскільки вони допомогли нам зрозуміти процес переробки матерії, який керує Всесвітом.
Під час колапсу наднових вони повертають в космічне середовище велику кількість «позичених» хімічних елементів, які були використані для формування зірки, яка вже завершила свій життєвий цикл, і які будуть використані для формування нових зірок.
Туманність Спіраль або «Око Бога» є ідеальним прикладом туманності, що утворилася в результаті зіткнення жовтої зірки (як наше Сонце). Це являє собою досить велике розширення іонізованих газів, у якому переважає гравітаційне поле слабкого зірка білого карлика.
відбивні туманності
Відбивна туманність також є хмарою міжзоряного пилу, однак у цьому випадку вона не здатна генерувати достатньо енергії для іонізації частинок всередині неї, тому не виробляє власне світло. Натомість він відображає енергію, вироблену зірками та іншими довколишніми емісійними туманностями.
Висока концентрація вуглецевих частинок (у вигляді алмазного пилу) у них є однією з причин, чому відбивні туманності здатні розсіювати ближнє світло від інших небесних тіл.
Як і емісійні туманності, вони складаються з великої кількості міжзоряного пилу та частинок водню, кисню, кремнію, нікелю, гелію та заліза.
Хоча вони не здатні генерувати власне світло, ефект розмиття «запозиченої» світності дозволяє відносно легко спостерігати відбивні туманності за допомогою аматорських телескопів.
Можливо, в цій категорії одна з відомих туманностей — туманність Плеяди, хмара, розташована приблизно за 400 світлових років від Землі, яка, як вважають, складається з приблизно 500-1000 молодих зірок, що світяться блакитним кольором.
Назви відомих туманностей
крабовидна туманність
Крабовидну туманність вперше спостерігав англійський астроном Джон Бевіс у 1731 році. Ця туманність є вражаючим прикладом планетарна туманність плеріонного типу.
Вона утворилася із залишків наднової, яка була задокументована із Землі 4 липня 1054 року арабськими астрономами.
Крабовидна туманність розташована відносно далеко, на відстані 6300 світлових років від нашої планети, і, як вважають, вона все ще розширюється зі швидкістю 1500 км/с, і вона буде продовжувати це робити, поки не видалить усі залишки сміття з колапсуючої зірки. В даний час Крабовидна туманність має діаметр 6 світлових років.
Крабовидна туманність стала відомою, тому що це була перша емісійна туманність, досліджена, щоб довести, що вибухи наднових є явищем, здатним викликати імпульси.
Туманність Оріона
Туманність Оріона також відома як Мессьє 42 в астрономічних термінах. Це туманність дифузного типу, яка може бути розташована на південь від сузір’я Пояс Оріона, на честь якого вона названа.
Сузір'я Оріона є дифузного типу, оскільки через велику розширеність в межах одного тіла воно представляє різні області з характеристиками розширювальної та відбивної туманностей.
Через велику кількість світності, що є продуктом її високої радіоактивної активності, спостерігати туманність Оріона з Землі відносно легко. Це зробило його одним з найбільш фотографованих і вивчених галактичних елементів в історії.
Його дослідження допомогли нам зрозуміти процес утворення нових зірок у галактичному середовищі як продукт зіткнення пилових скупчень і таких газів, як водень, кисень і вуглець.
Туманність Оріона настільки велика, що містить інші туманності з різними характеристиками, наприклад: туманність Конська голова, туманність Майран, M78 і туманність Полум’я, не враховуючи десятків тисяч молодих зірок.
Туманність Орел
Це емісійна туманність, що складається з області H II з дійсно вражаючою активністю народження нової зірки. Він розташований на відстані майже 7000 світлових років від нашої системи, хоча його можна розглянути в деталях завдяки його чудовій швидкості випромінювання енергії.
Вважається, що в даний час це скупчення містить близько 600 молодих зірок спектрального типу, і його високі концентрації молекулярного водню постійно стимулюють утворення нових зірок.
Туманність Орла є дуже цікавим об'єктом дослідження для астрономів, а також стала дуже відомою для любителів, оскільки всередині неї розташовані «Стовпи творення», мега скупчення міжзоряних газів, які дуже швидко змінюють місце для народження нових зірок.
Туманність Котяче око
Просто подивіться на фотографію, зроблену космічним телескопом Хаббл, і ви будете вражені туманністю Котяче око.
Котяче око — ще один приклад планетарної туманності. Він утворився внаслідок колапсу масивної зірки в сузір’ї Дракона і був відкритий у 1786 році Вільямом Гершелем.
Туманність котяче око стала життєво важливим об’єктом дослідження для астрономії через надзвичайно високу складність її внутрішньої структури, яку можна побачити неозброєним оком, просто подивившись на одну з її фотографій.
Всередині ви можете побачити великі концентрації енергії високої яскравості, струмені плазми та зоряного матеріалу, які ширяють навколо маленької, дуже молодої центральної зірки спектрального типу, яка, як вважають, у 10.000 XNUMX разів яскравіша за наше власне Сонце.
Котяче око є відносно молодою туманністю, оскільки вчені вважають, що через її нинішні розміри, порівняно зі швидкістю розширення її матерії, їй може бути всього близько тисячі років.