Любительская астрономия. Люди, открывшие небо

В отличие от отражательных туманностей, эти газопылевые облака испускают собственное излучение, вызванное их ионизацией от близлежащих звезд. Чаще всего — молодых горячих голубых гигантов. Чаще всего эмиссионные туманности расположены в областях звездообразования. Звезды, возбуждающие их свечение своим ультрафиолетовым излучением, сами совсем недавно (по космическим меркам) родились из вещества этих туманностей. Они не только ионизируют газ, но и «расталкивают» его вокруг себя, по образному выражению, «освобождаясь от пеленок». Наиболее часто в них светится красновато-розовым цветом ионизованный водород. Следует, правда, заметить, что яркие цвета туманностей, знакомые нам по фотографиям, видны лишь на этих снимках, подвергшихся специфической обработке — длительными экспозициями, разнообразными фильтрами, компьютерному усилению цветовых оттенков… Глазом же, в телескоп, у многих туманностей заметна форма, интересные детали, порой сложная структура — но цвет их кажется серовато-белесым, потому что наш глаз не способен воспринимать оттенки при слабом ночном освещении.

Эмиссионная туманность NGC 2174. Снимок космического телескопа «Хаббл».

Самая известная из таких туманностей — Большая туманность Ориона (М 42). На темном небе она хорошо различима даже невооруженным глазом, и много интересных деталей в ней видно даже в небольшие инструменты. Правда, и в случае с эмиссионными туманностями больше повезло Южному полушарию: самая яркая из них — Туманность Киля, или NGC 3372, видна именно там.

Планетарные туманности

Состоят из ионизированной газовой оболочки и центральной звезды — белого карлика. Название этому типу туманностей дал Вильям Гершель, посчитав, что они похожи по внешнему виду на диски планет. Действительно, планетарные туманности часто имеют округлую форму с довольно четкими краями. Однако впоследствии обнаружилось много объектов такого типа, совсем не похожих на диск; сейчас считается, что правильную округлую форму имеет лишь пятая часть планетарных туманностей. Остальные могут иметь весьма разнообразные формы — форму кольца или симметрично вытянутые (так называемые биполярные туманности). Внутри них заметна тонкая структура в виде струй, спиралей. Общее у всех планетарных туманностей — происхождение. Все они являются сброшенными оболочками звезд на поздней стадии их эволюции, обычно это красные гиганты и сверхгиганты. Оголенное ядро звезды становится белым карликом. Планетарные туманности «живут» недолго по звездным меркам — всего десятки тысяч лет. Они быстро расширяются и в итоге рассеиваются в пространстве. Такая судьба, согласно расчетам, ожидает в будущем и наше Солнце.

Самые яркие на земном небе планетарные туманности — это Улитка (NGC 7293) в созвездии Водолея и Гантель (М27) в созвездии Лисички. Их можно найти уже в бинокль, хотя детали их лучше изучать в телескоп с большой апертурой.

Туманности, созданные ударными волнами

Многие туманности созданы ударными волнами, приводящими к движению межзвездного вещества со сверхзвуковыми скоростями. Выбрасываемое вещество имеет скорости порядка сотен и тысяч км/с, поэтому температура газа за фронтом ударной волны может достигать многих миллионов градусов.

Основными источниками ударных волн во Вселенной служат явления, известные как вспышки новых и сверхновых, при которых звезда сбрасывает свою оболочку, а также звезды с сильнейшим звездным ветром, то есть мощным истечением вещества из недр. Во всех этих случаях ударная волна распространяется вокруг точечного источника выброса — звезды, а расширяющаяся туманность имеет форму, близкую к сферической. Как правило, такие туманности весьма недолговечны и прекращают свое существование, когда кинетическая энергия движущегося газа сходит на нет.

Самые мощные ударные волны образуются при взрыве сверхновой. Это заключительная стадия эволюции массивных звезд. Пока идут термоядерные реакции, их энергия не дает веществу звезды сжаться, но, когда звезда, исчерпав своё топливо, прекращает производство термоядерной энергии, происходит коллапс звезды под действием силы собственной гравитации — она «схлопывается внутрь себя» и превращается в нейтронную звезду или чёрную дыру.

Сверхновой может стать и белый карлик — сверхплотное ядро менее массивной звезды, когда-то тоже сбросившей свою оболочку. Если он находится в двойной системе, его мощная гравитация может «перетягивать» к нему вещество звезды-компаньона (это явление называется аккрецией), в результате чего он достигает критической массы и становится сверхновой в термоядерной вспышке.

Самая известная туманность — остаток Сверхновой — это Крабовидная туманность (М1) в созвездии Тельца. Она молода — вспышку наблюдали в Древнем Китае в 1054 году. Туманность имеет блеск 8 величины и доступна любительским инструментам.