Планетарные туманности - это что такое?

О планетарных туманностях астрономы знают с давних времен. Еще в восемнадцатом веке У. Гершель, открывший Уран, занимался глубоким изучением мира туманностей. Он разделил их на классы, выделив планетарные образования. Именно Гершель предложил само название «планетарные туманности» из-за сходства этих образований с Ураном. Тусклые, небольшие скопления газов напоминали астроному диск далекой планеты.

Первое объяснение

В 1950-х годах астрофизик И. Шкловский попытался объяснить природу происхождения планетарных туманностей. Как выяснилось, они порождаются умирающими звездами. Во время превращения в белого карлика звезды сбрасывают внешние слои, которые под ультрафиолетовыми лучами ионизируются. В наше время ученые доказали, что планетарные туманности – это объекты со сложной структурой. Это отчетливо видно по фотографиям, сделанных телескопом «Хаббл».

Сколько живет туманность?

По астрономическим меркам, туманность живет не очень долго – около десяти тысяч лет. Из-за такого короткого жизненного цикла астрономы видят не более полутора тысяч различных объектов в нашей галактике. Каждый из них имеет свой уникальный вид: необычную форму, цвет, размер. Известны туманности в Магеллановых Облаках, Туманности Андромеды и в других уголках Вселенной.

Строение объекта

Планетарные туманности представляют собой сложную систему, состоящую из центрального ядра и окружающей его газовой оболочки (их может быть несколько). Оболочка и ядро связаны между собой. Сама оболочка – это полностью ионизированное газовое образование с электронной температурой 10-12 тысяч К. Если в оболочке имеется примесь пылевых частиц, то она подсвечивается красным светом. Свечение может быть самых разных оттенков.

Планетарные туманности возникают в результате гибели звезд. После утраты стабильности объект увеличивается, расширяется, изменяется форма. Постепенно туманность становится слабой и не может удерживать осколки звезды.

Умирающие звезды

Как известно, все планетарные туманности образованы от звезд, которые завершают свое существование и превращаются в белых карликов. Звезды с массами, как у нашего Солнца, после рождения проживают длительную стабильную жизнь, во время которой растапливаются водородные ядра, давая начало ядрам гелия. Как только в центре звезды водород полностью израсходуется, эта часть объекта начинает нагреваться: температура доходит до ста миллионов градусов. Этот процесс вызывает расширение слоев и охлаждение: звезда превращается в красного гиганта. В этот момент звезда теряет стабильность, ее внешние слои могут быть выброшены наружу. Именно эти выбросы образуют оболочку, которая удерживается вокруг белого карлика – того, что остается от распавшейся звезды.

Процесс расширения

Астрономы, оценивающие фото планетарных туманностей, видят изменения их оболочки, ее размера. Скорость расширения оболочки - несколько десятков километров в секунду. Очень быстро оболочка сливается с космическим пространством и перестает быть видимой.

Самые известные туманности

Существует немало самых разных планетарных туманностей, среди которых есть объекты, отчетливо видные в любительские телескопы, а есть такие, что с трудом видны даже в телескопы обсерваторий. Среди самых популярных объектов туманности Кольцо, Сова, Гантель, М76, Муравей, Песочные Часы и многие другие.

Туманность Кольцо

Самая знаменитая планетарная туманность в созвездии Лиры – это объект, получивший название Кольцо. У этого образования есть и другое название – М57. Оно располагается в летнем созвездии Лиры, на удалении от Земли примерно на 2300 световых лет.

Кольцо было открыто в 1779 году астрономом А. Даркье де Пельпуа. Ученый описал образование как идеальный диск размером примерно с Юпитер, но имеющий более бледное свечение. Спустя шесть лет англичанином В. Гершелем это тело было названо небесной достопримечательностью.

Кольцо появилось от звезды, температура которой превышает 100000 градусов. Туманность постоянно расширяется – приблизительно со скоростью 25 километров в секунду, поэтому ее зримые размеры увеличиваются примерно на одну секунду в столетие.

Улитка

В телескоп любители могут видеть не менее сотни самых разных объектов, среди которых туманность Улитка, расположенная в созвездии Водолея. Расстояние от Земли до планетарной туманности небольшое: она является самой близкой к нам. В телескопе она кажется зеленоватой. «Хаббл» увидел в ней сотни различных газовых шариков. По мнению ученых, они возникли в момент разрушения звезды.

Сатурн

В 1782 году В. Гершель открыл туманность Сатурна, расположенную в созвездии Водолея. Однако увидеть это образование в телескоп непросто, так как оно достаточно мелкое. При 150-кратном увеличении можно рассмотреть вытянутой формы образование.

Гантель

Гантель, или М27, – это еще одно космическое образование, которое можно увидеть в телескоп. Оно располагается в созвездии Лисички. Астрономы утверждают, что эта туманность возникла приблизительно четыре тысячи лет тому назад.

Если посмотреть на тело в телескоп, то при значительном увеличении можно рассмотреть вытянутую форму, из-за которой она и получила свое название.

У Гантель есть младшая сестра – Маленькая Гантель, или М76. Ее открыли в 1780 году. Однако определить, что это планетарная туманность, а не другое образование, ученые смогли только в 1918-м.

NGC3242

Планетарная туманность NGC3242 или, как ее еще называют, Призрак Юпитера, – это сложное для наблюдения образование. При 100-кратном увеличении ее можно рассмотреть в телескопе достаточно отчетливо, увидеть округлую форму.

М97

В созвездии Большой Медведицы располагается планетарная туманность М97, или Сова. Она была открыта в 1848 году Уильямом Парсонсом. Это уникальное космическое образование напоминает совиные глаза, за что и получила свое необычное название.

При 100-кратном увеличении на телескопе можно рассмотреть округлую форму, а также увидеть два темных пятна внутри М97. По мнению астрономов, Сове уже восемь тысяч лет, а значит, жить ей остается недолго.

Во Вселенной существуют тысячи самых разных туманностей, о которых еще неизвестно. Некоторые из объектов уже полностью распались или близки к этому, а есть и такие, которые только что зародились.