» » Туманность Калебас, или Тухлое яйцо

Туманность Калебас, или Тухлое яйцо


Туманность Калебас, или Тухлое яйцо

На фото — протопланетарная туманность вокруг звезды OH 231.84 +4.22 (буквы означают, что в спектре звезды ярко проявлены линии гидроксильного радикала OH, а цифры — прямое восхождение и склонение). Она находится в созвездии Кормы и удалена от Земли на 4200 световых лет. Туманность состоит из вещества, выброшенного умирающей звездой в процессе превращения из красного гиганта в планетарную туманность (сам красный гигант скрыт за двумя потоками газа и пыли, разлетающихся в противоположные стороны со скоростями около 700 000 км/ч, поэтому на фото мы видим лишь его отраженный свет). Астрономы предполагают, что это нормальный конец жизни звезд вроде желтых карликов и что с Солнцем в конце концов произойдет нечто подобное, но через 8 миллиардов лет. Наблюдают такие явления чрезвычайно редко — из-за высокой скорости процесса (в астрономических масштабах, конечно): эволюция в планетарную туманность займет всего лишь около тысячи лет. Пока мы видим ранние стадии сброса вещества — это и есть протопланетарная туманность. Желтым на фото показаны струи вещества, вырывающиеся из умирающей звезды, синим — ионизированный газ (результат столкновения струй с ранее сброшенной оболочкой), формирующий узнаваемый контур туманности, яркие точки — другие звезды.

Фотография, а точнее серия фотографий, сведенная в одну, сделана с помощью инфракрасной камеры, установленной на телескопе «Хаббл». Исходные снимки — черно-белые, и финальная цветная фотография создается из нескольких инфракрасных снимков, сделанных на разной длине волны при помощи фильтров. Каждой из инфракрасных фотографий сопоставляется некоторый привычный людям видимый цвет (часто это красный, зеленый и синий), и в результате получаются разноцветные снимки космических объектов, ставшие визитной карточкой телескопа «Хаббл» и других обсерваторий. Основная задача такого раскрашивания — вовсе не украсить рабочие столы наших компьютеров (хотя, будем честны, и это тоже), а подчеркнуть детали строения астрономических объектов, взаимное положение которых не очень удобно наблюдать на нескольких отдельных фотографиях.


Туманность Калебас, или Тухлое яйцо

Туманность Калебас, или Тухлое яйцо

Композитный цветной снимок и одна из четырех черно-белых фотографий в инфракрасном диапазоне, из которых он составлен. На этих изображениях туманность перевернута относительно верхнего изображения. Фото с сайта hubblesite.org


По форме туманность OH 231.84 +4.22 напоминает калебас — сосуд из высушенной бутылочной тыквы. Такую форму ей придают головные ударные волны сложной структуры (окрашенные на фото в синий цвет): их генерируют потоки вещества от звезды, сталкивающиеся с более медленными газовыми сгустками, выброшенными звездой ранее. Волны приводят к выбиванию из частиц пыли в туманности атомов серы и кислорода, позволяя им соединяться в молекулы сероводорода (H2S), имеющего характерный запах тухлых яиц, и сернистого газа (SO2), которые обнаруживаются в спектрах. Этим двум особенностям (форме и «запаху») туманность обязана своими неофициальными названиями — Калебас (см. Calabash Nebula) и Тухлое яйцо.


Туманность Калебас, или Тухлое яйцо

Инфракрасный снимок туманности Калебас, полученный в 1987 году датским 1,54-метровым телескопом в наземной Обсерватории Ла-Силья (слева). До эры космического телескопа «Хаббл» остается еще четыре года. Изображение из статьи B. Reipurth, 1987. Shocked bipolar outflow from the evolved star OH231.8 + 4.2


Молекулы H2S и SO2 и многие другие были обнаружены с использованием космической обсерватории «Гершель» и 30-метрового радиотелескопа IRAM командой европейских ученых, занимающихся химическими процессами в туманностях. Эти телескопы направлялись на туманность и регистрировали интенсивность излучения для разных длин волн (спектр излучения). Сравнивая положение минимумов и максимумов с уже известными спектрами молекул, можно определить, какие из них присутствуют в точке наблюдения. Реакции, происходящие при прохождении ударной волны, протекают далеко от равновесия, и в них участвуют весьма необычные молекулы и ионы.


Туманность Калебас, или Тухлое яйцо

Фотографии с камеры WFPC2 телескопа «Хаббл», на которых видны облака газа, подвергнутые воздействию ударных волн и испускающие излучение с длиной волны 656,28 нм (линия H? — левая картинка) и 658,3 нм (линия NII — правая). Шестиконечный маркер — центральная звезда, маленькие круглые артефакты — другие фоновые звезды. Единица интенсивности излучения (цветовая шкала) — 10–20 эргxсм–2xсек–1xA–1. Регистрация излучения с этими длинами волн считается признаком ударно-волновых процессов в туманностях. Изображение из статьи V. Bujarrabal et al., 2002. HST observations of the protoplanetary nebula OH231.8+4.2: The structure of the jets and shocks


Высокоскоростные (более 400 км/с) струи, выброшенные около тысячи лет тому назад, вначале приводили к формированию и мгновенному разрушению этих молекул за счет своей высокой энергии, но последовавшее охлаждение молекулярных облаков привело к их повторному формированию.


Туманность Калебас, или Тухлое яйцо

Фотографии с камеры WFPC2 телескопа «Хаббл», на которых видны струи вещества, выбрасываемые центральной звездой (шестиконечный маркер). Маленькие круглые артефакты — другие звезды. Единица интенсивности излучения (цветовая шкала) — 10–20 эргxсм–2xсек–1xA–1. Изображение из статьи V. Bujarrabal et al., 2002. HST observations of the protoplanetary nebula OH231.8+4.2: The structure of the jets and shocks


Хотя спектры, снятые в инфракрасном диапазоне, и демонстрируют преобладание в туманности достаточно стандартных молекул (CO, H2O и соединений серы), последние работы сообщают о первом обнаружении ионов SO+, N2H+ и H3O+ и соединений азота HNCO, HNCS, HC3N.


Туманность Калебас, или Тухлое яйцо

Распространенность различных молекул в холодных (синий), теплых (оранжевый) и горячих (красный) областях туманности. Изображение из постера Sanchez et al., 2015. Molecular line survey with Herschel/HIFI of the ‘Rotten Egg’


Обычно основными двигателями химических реакций в молекулярных облаках выступают не только проходящие ударные волны, но и жесткое ультрафиолетовое излучение звезд. Но в туманности Калебас сейчас его влияние незначительно: центральная звезда закрыта плотными газовыми облаками, поглощающими излучение. Эволюционирующая вдоль асимптотической ветви гигантов (нормальное окончание жизни звезды в 0,6–10 солнечных масс) диаграммы Герцшпрунга — Рассела, туманность у звезды OH 231.84 +4.22 является обладателем самой богатой химии среди протопланетарных туманностей. И представляет собой идеальную лабораторию для изучения результатов взаимодействия ударных волн с молекулами в космическом пространстве, где можно отслеживать этот процесс без наложения других явлений.

Изображение с сайта spacetelescope.org.

Кирилл Власов

10 август 2019 /
  • Не нравится
  • 0
  • Нравится

Похожие новости

Звездное скопление R136

На фото — центральная часть туманности Тарантул, находящейся в 160 000 световых лет от нас в галактике Большое Магелланово Облако...

Туманность Сердце

Эта космическая валентинка — эмиссионная туманность Сердце (IC 1805) — создана светом и силами тяготения...

Глубокий космос, июль 2011 года

Туманности, звездные скопления и далекие галактики: лучшие фото за прошедший месяц. В течение всего июля крупнейшие обсерватории мира не забывали радовать рядовых любителей астрономии качественными

Планетарные туманности

Красота и многообразие планетарных туманностей. 36 фото Великий астроном XVIII века Уильям Гершель, открывший планету Уран, кроме этого прославился первым глубоким изучением мира туманностей. Он
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
Дешевый хостинг: преимущества и недостаткиЗемляне наблюдали частичное лунное затмениеНейрохимическая гипотеза происхождения человекаБокал шампанского на термограммеУдаление папилломИнтимная пластикаТемная материя пока никого не убила – и это дает нам информацию о ее природеПреимущества покупки в интернет магазине