[830x]Глубоко в недрах этого гигантского «звездного инкубатора» находятся три скопления молодых горячих звезд (им всего-навсего несколько миллионов лет), которые интенсивно испускают яркое ультрафиолетовое излучение. Именно оно заставляет газ внутри туманности светиться. Ультрафиолетовые кванты отрывают электроны от атомов газа – этот процесс называется ионизацией — а когда эти электроны снова присоединяются к атомам (рекомбинируют), они излучают свет. При этом для каждого химического элемента этот свет имеет свою характерную окраску. Облака водорода в туманности светятся красным.
Gum 56 (она же IC 4628, а неофициально – Туманность Креветка (Prawn Nebula) каталогизировал австралийский астроном Колин Стенли Гам (Colin Stanley Gum). В 1955 году вышел его каталог областей HII – гигантских разреженных облаков ионизованного водорода.
Одним из основных источников ионизации в Gum 56 являются две горячих бело-голубых звезды спектрального класса O: астрономы называют такие звезды «голубыми гигантами» [1]. Во Вселенной голубые гиганты встречаются довольно редко, потому, что из-за своей большой массы они очень недолговечны. Они живут всего около миллиона лет, а затем коллапсируют, то есть все их вещество обрушивается к центру звезды и происходит взрыв сверхновой. Так заканчивают свою жизнь и многие другие массивные звезды, которыми богата эта туманность.
Кроме многочисленных новорожденных звезд, гнездящихся внутри туманности, там еще достаточно пыли и газа чтобы породить следующее поколение звезд. Те области внутри туманности, в которых формируются новые звезды, видны на снимке как плотные облака. Вещество, из которого образуются звезды, обогащено остатками массивных звезд предыдущего поколения, уже взорвавшихся в виде сверхновых и выбросивших свою массу в пространство. Так и продолжается циклическая звездная эволюция – новые поколения звезд формируются из вещества, когда-то находившегося в недрах звезд предыдущих поколений.
При том, что в туманности находятся два весьма необычных голубых гиганта и она интенсивно излучает в инфракрасных лучах и радиоволнах, кажется странным, что этот объект изучен сравнительно мало. Диаметр Gum 56 примерно 250 световых лет, но, несмотря на свои внушительные размеры, туманность часто ускользает от внимания визуальных наблюдателей из-за своей малой яркости, а также из-за того, что основная часть ее излучения приходится на длины волн, недоступные человеческому глазу.
Расстояние до туманности около 6000 световых лет. Она находится в созвездии Скорпиона и занимает на небе в четыре раза больше места, чем полная Луна [2].
Данный снимок, на котором поместилась только часть туманности, получен на 2.2-метровом телескопе MPG/ESO с широкоугольной камерой Wide Field Imager (WFI) в рамках образовательно-просветительской программы «Космические сокровища ESO» (ESO Cosmic Gems). По этой программе телескопы ESO фотографируют интересные, загадочные или просто красивые космические объекты. Эти снимки делаются, когда телескопы по каким-либо причинам не используются для научных наблюдений. С другой стороны, все данные, получаемые в рамках этой программы, хранятся в научном архиве ESO и могут использоваться в исследовательских целях астрономами всего мира.
[1] Эти звезды не попали в поле зрения настоящего снимка.
[2] Широкоугольный снимок Туманности Креветка, полученный на Обзорном телескопе VLT Survey Telescope, был опубликован в eso1340a.
[830x]У этой туманности за многие годы накопилось множество названий – может быть, больше, чем у любого другого объекта такого типа. Кроме официального названия Messier 17, она еще известна как Туманность Омега, Туманность Лебедь, Туманность Галочка (Checkmark Nebula), Туманность Подкова и даже Туманность Лобстер.
Мессье 17 находится примерно в 5500 световых годах от Земли в созвездии Стрельца (Sagittarius). Она расположена недалеко от плоскости Галактики. При поперечнике около 15 световых лет она занимает на небе довольно большую площадь. Пыль и газ, заполняющие туманность, порождают новые звезды, и некоторые из них видны на нашем фото, хотя многие звезды на снимке находятся либо ближе, либо дальше Messier 17.
Туманность имеет ярко выраженный розовый оттенок. Это признак присутствия светящегося водорода. Короткоживущие голубые звезды, недавно образовавшиеся в Мессье 17, излучают много ультрафиолетовых лучей, которые и нагревают окружающий их газ так, что он начинает ярко светиться. В центре туманности это свечение ярче, а некоторые ее части даже выглядят белыми. Этот белый цвет вполне реален — он получается при смешивании света от наиболее горячего газа с звездным излучением, рассеиваемым и отражаемым пылью.
Общее количество газа в туманности оценивается в тридцать с лишним тысяч солнечных масс. Внутри нее есть и рассеянное звездное скопление из 35 звезд: NGC 6618 [1]. Конечно, общее число звезд внутри Мессье 17 гораздо больше – только в центральной части туманности их почти 800, и еще больше образуется на ее периферии.
Сквозь розовое свечение можно различить паутину темных пылевых волокон, поглощающих свет. Но и это непрозрачное вещество светится. Хотя пылевые области на нашем снимке, сделанном в видимых лучах, выглядят темными, если их наблюдать с инфракрасными камерами, они оказываются ярко светящимися.
Своим основным названием туманность обязана французскому «охотнику за кометами» Шарлю Мессье (Charles Messier), включившему ее под номером 17 в свой знаменитый астрономический каталог в 1764 г. [2]. Как видим, скучное название не мешает туманности выглядеть ослепительно!
Изображение получено в рамках программы ESO Cosmic Gems [3].
[1] Это же обозначение иногда используется и для всей области звездообразования.
[2] Астроном Жан Филипп де Шезо (Jean Philippe de Chéseaux) открыл этот объект в 1745 г., но это открытие не привлекло внимания. Спустя почти 20 лет Мессье независимо переоткрыл туманность и каталогизировал ее.
[3] В рамках программы ESO Cosmic Gems телескопы ESO фотографируют интересные, загадочные или просто красивые космические объекты. Эти снимки делаются, когда телескопы по каким-либо причинам не используются для научных наблюдений. С другой стороны, все данные, получаемые в рамках этой программы, хранятся в научном архиве ESO и могут использоваться в исследовательских целях астрономами всего мира.
[830x]Россыпь звезд на этом новом снимке, полученном в ESO, -- открытое (рассеянное) скопление IC 4651, расположенное в Млечном Пути в южном созвездии Жертвенника (Ara), на расстоянии около 3000 световых лет от нас. Возраст скопления примерно 1.7 миллиарда лет: по звездным стандартам оно не слишком молодое, но и не очень старое. Открыл IC 4651 Солон Бейли (Solon Bailey), первым когда-то выступивший за строительство обсерваторий в сухом высокогорном климате Анд, а каталогизировал его в 1896 году датско-ирландский астроном Джон Луис Эмиль Дрейер (John Louis Emil Dreyer).
В Млечном Пути известно более тысячи рассеянных скоплений; неоткрытых, по-видимому, еще больше. Многие из них подробно изучены. Наблюдения скоплений очень много дали для понимания того, как образовалась и развивалась наша Галактика и отдельные звезды в ней. На материале звездных скоплений можно тестировать теоретические модели звездной эволюции.
Все звезды скопления IC 4651 образовались примерно в одно время из одного газового облака [1]. Теперь эти звезды-сестры довольно слабо связаны только взаимным гравитационным притяжением и газовой средой, в которую они погружены. По мере того, как звезды внутри скопления взаимодействуют с другими скоплениями и с облаками газа в Галактике и по мере того, как межзвездный газ в скоплении либо конденсируется в новые звезды, либо выдувается звездным ветром из скопления, структура скопления постепенно меняется. В конце концов остаточная масса скопления уменьшается настолько, что и звезды начинают его покидать. Недавние наблюдения IC 4651 показали, что сейчас масса скопления составляет 630 масс Солнца [2], а изначально в нем было по крайней мере 8300 звезд с общей массой 5300 Солнц.
Так как данное скопление относительно старое, часть этой потерянной массы приходится на самые массивные звезды первоначального скопления, которые уже закончили свой жизненный путь и взорвались как сверхновые. Большая часть потерянных звезд, однако, не умерла – они просто покинули скопление. Это могло произойти под воздействием проходящего мимо гигантского газового облака или в результате сближения с другим скоплением, но звезды могли «убежать из дому» и самостоятельно.
Часть этих «сбежавших» обитателей скопления, возможно, все еще остается гравитационно связанной с ним, оставаясь в дальних окрестностях скопления. Другие, вероятно, мигрировали в более удаленные части Галактики или присоединились к другим скоплениям. Наше Солнце тоже, вероятно, было когда-то частью скопления, похожего на IC 4651, пока оно и его звезды-сестры не ушли в окружающее пространство и не рассеялись по просторам Галактики.
Снимок получен с широкоугольной камерой Wide Field Imager, постоянно установленной на 2.2-метровом телескопе MPG/ESO в обсерватории Ла Силья. Камера имеет несколько CCD-приемников общей площадью в 67 миллионов пикселей; размер ее поля примерно равен угловому диаметру диска полной Луны. Инструмент работает на длинах волн от в видимого света до ближней инфракрасной области и снабжен более чем 40 светофильтрами, из которых для данного снимка понадобились только три.
[1] Хотя многие звезды на этом снимке являются членами скопления IC 4651, большинство самых ярких из них на самом деле гораздо ближе к нам, чем скопление, а большинство слабых звезд поля – наоборот, дальше.
[2] Это значение оказалось гораздо больше, чем те, что были определены в более ранних исследованиях, выполненных при меньших размерах поля. Тогда многие звезды скопления, лежащие на его периферии, не были учтены.
[830x]Туманность «Угольный Мешок» находится на расстоянии 600 световых лет от нас в созвездии Южного Креста (Crux). Гигантское скопление пыли вырисовывается причудливым силуэтом на фоне яркой звездной россыпи Млечного Пути. Наверное, с того самого времени, как в южном полушарии появились люди, они обращают внимание на эту странную темную туманность на ночном небе.
Первым об «Угольном Мешке» рассказал в Европе испанский мореплаватель Висенте Яньес Пинсон (Vicente Yáñez Pinzón) в 1499 году. Позже эту туманность называли Черным Магеллановым Облаком, в пандан к ярко сияющим на южном небе двум Магеллановым Облакам, карликовым галактикам, спутникам нашей галактики Млечного Пути. Им дали это имя европейские мореплаватели, участвовавшие в кругосветном путешествии Фернандо Магеллана в XVI столетии. Но «Угольный Мешок», конечно, не галактика. Как и другие темные туманности, он является облаком межзвездной пыли, причем настолько плотным, что большая часть света от расположенных за ним звезд к нам пробиться не может.
Значительная часть пылевых частиц в темных туманностях покрыта слоем водяного льда, азота, окиси углерода и других простых органических молекул. Эти пылевые зерна и не дают свету пройти сквозь облако. В 1970 году финский астроном Калеви Маттила (Kalevi Mattila) опубликовал работу, в которой оценил плотность «Угольного Мешка» и долю света, которую он пропускает. Оказалось, что сквозь туманность удается пробиться всего примерно 10 процентам света Млечного Пути. Таким образом, «Угольный Мешок» все же не совсем черный, что можно видеть и на новом снимке, полученном в ESO, и на фото, сделанных с другими современными телескопами.
Но и тот свет, который все же проходит сквозь толщу туманности, выходит из нее несколько измененным. Он заметно краснеет, что видно и на приведенном изображении. Это происходит потому, что пыль в туманности поглощает и рассеивает голубую часть звездного излучения в большей степени, чем его красную часть.
Пройдут миллионы лет, и «темные века» туманности «Угольный мешок» останутся позади. В плотных межзвездных облаках из пыли и газа образуются новые звезды. Вещество туманности под действием силы гравитации начнет слипаться, образуя местные уплотнения, затем в их недрах начнутся термоядерные реакции с выделением энергии, и наконец, на месте бывшего «Угольного Мешка» засияет россыпь новорожденных звезд.
[830x]