Добро пожаловать в понедельник Мессье! В нашей постоянной памяти о великой Тэмми Плотнер мы рассмотрим знаменитую и легко обнаруживаемую туманность Гантель. Наслаждайтесь!
Еще в 18 веке знаменитый французский астроном Шарль Мессье отметил присутствие нескольких «туманных объектов» в ночном небе. Первоначально ошибочно приняв их за кометы, он начал составлять их список, чтобы другие не совершили ту же ошибку, что и он. Со временем в этот список войдут 100 самых сказочных объектов ночного неба.
Эта работа, известная сегодня как Каталог Мессье, стала одной из важнейших вех в изучении объектов глубокого космоса. Одной из них является знаменитая туманность Гантель - также известная как Мессье 27, туманность Ядро Ядра и NGC 6853. Благодаря своей яркости она легко просматривается в бинокль и любительские телескопы и была первой планетарной туманностью, обнаруженной Шарль Мессье
Описание:
Эта яркая планетарная туманность расположена в направлении созвездия Лисички, на расстоянии около 1360 световых лет от Земли. Расположенная в экваториальной плоскости, эта туманность, по сути, является умирающей звездой, которая выбрасывает в космос оболочку горячего газа в течение примерно 48 000 лет.
Ответственная звезда - чрезвычайно горячая голубоватая субкарликовая звезда, которая излучает в основном высокоэнергетическое излучение в невидимой части электромагнитного спектра. Эта энергия поглощается за счет возбуждения газа туманности, а затем повторно излучается туманностью. Особое зеленое свечение Мессье 27 (отсюда и прозвище «туманность Ядро Ядра») обусловлено наличием в его центре дважды ионизованного кислорода, который излучает зеленый свет при 5007 Ангстрем.
В течение многих лет я пытался понять далекий и загадочный М27, но никто не мог ответить на мои вопросы. Я исследовал его и узнал, что он состоит из дважды ионизированного кислорода. Я надеялся, что, возможно, была спектральная причина того, что я смотрел год за годом, но до сих пор нет ответа.
Как и все любители, я стал жертвой «апертурной лихорадки» и продолжал изучать M27 с помощью 12-дюймового телескопа, так и не поняв, что ответ был прямо здесь - я просто недостаточно зарядился. Несколько лет спустя, учась в Обсерватории, я смотрел через идентичный 12-дюймовый телескоп друга, и, по случайности, он использовал увеличение, примерно в два раза превышающее то, которое я обычно использовал для «Гантели».
Вообразите мое полное изумление, когда я впервые осознал, что у слабой центральной звезды был еще более слабый спутник, из-за которого она, казалось, подмигивала! При меньших апертурах или низкой мощности это не было обнаружено. Тем не менее, глаз мог «видеть» движение внутри туманности - центральную сияющую звезду и ее спутника.
Как сказал В. Мэтьюз из Калифорнийского университета в своем исследовании «Динамическая эволюция модельной планетарной туманности»:
«Когда газ на внутренней границе начинает ионизироваться, давление во всей туманности выравнивается ударом, который движется наружу через нейтральный газ. Позже, когда около 1/10 массы туманности ионизируется, второй ионизирующий удар освобождается от ионизированного фронта, и этот удар проходит через нейтральную оболочку, достигая внешнего края. Плотность газа HI непосредственно за ударной волной довольно велика, и внешняя скорость газа увеличивается внутри, пока не достигнет максимума 40-80 км в секунду сразу за ударной линией. Прогнозируемое появление туманности на этой стадии имеет двойную кольцевую структуру, похожую на многие наблюдаемые планетарные ».
R.E. Лупу из Джона Хопкинса также провел исследования движения, которые они опубликовали в исследовании под названием «Открытие эмиссии молекулярного водорода с перекачкой лимана-альфа в планетарных туманностях NGC 6853 и NGC 3132». Как они указали, и обнаружили, что они «имеют сигнатуры с низкой поверхностной яркостью в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне».
Но, движение или отсутствие движения, Мессье 27 известен как один из главных «загрязнителей» межзвездной среды. Как сказал Джозеф Л. Хора (и др.) Из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в своем исследовании 2008 года «Планетарные туманности: выявление главных загрязнителей МСМ»:
«Высокие скорости потери массы звезд на стадии эволюции их асимптотической гигантской ветви (AGB) являются одним из наиболее важных путей возврата массы от звезд к ISM. В фазе планетарных туманностей (PNe) выброшенный материал освещается и может быть изменен ультрафиолетовым излучением центральной звезды. Поэтому PNe играют важную роль в процессе утилизации ISM и в изменении окружающей их среды ...
«Ключевым звеном в рециркуляции материала в Межзвездную среду (ISM) является фаза эволюции звезды от Асимптотической гигантской ветви (AGB) до звезды белого карлика. Когда звезды на AGB, они начинают терять массу с невероятной скоростью. Звезды на AGB относительно прохладны, и их атмосфера является благоприятной средой для образования пыли и молекул. Материал может включать молекулярный водород (H2), силикаты и богатую углеродом пыль. Звезда загрязняет свое непосредственное соседство этими вредными выбросами. Звезда сжигает чистое водородное топливо, но в отличие от «зеленого» водородного транспортного средства, которое не производит ничего, кроме воды, звезда производит выбросы различных типов, некоторые из которых имеют свойства, подобные свойствам сажи из автомобиля, работающего на газе. Значительная часть материала, возвращаемого в ISM, проходит по пути AGB - PNe, что делает эти звезды одним из основных источников загрязнения ISM.
«Однако, эти звезды еще не закончили с их звездным выбросом. Прежде чем медленный, массивный ветер AGB сможет уйти, звезда начинает быструю эволюцию, где она сжимается и температура ее поверхности увеличивается. Звезда начинает выбрасывать менее массивный, но высокоскоростной ветер, который врезается в существующий околозвездный материал, что может создать удар и оболочку с более высокой плотностью. Когда звездная температура увеличивается, ультрафиолетовый поток увеличивается, и он ионизирует газ, окружающий центральную звезду, и может возбуждать излучение молекул, нагревать пыль и даже начинает разрушать молекулы и частицы пыли. Затем объекты становятся видимыми в виде планетарных туманностей, выставляя свою долгую историю извергания материала в ISM и дополнительно обрабатывая выброс. Есть даже сообщения о том, что центральные звезды некоторых PNe могут участвовать в нуклеосинтезе в целях самообогащения, что можно проследить, отслеживая содержание элементов в туманностях. Ясно, что мы должны оценить и понять процессы, происходящие в этих объектах, чтобы понять их влияние на ISM и их влияние на будущие поколения звезд ».
История наблюдений:
Так что, скорее всего, 12 июля 1764 года, когда Шарль Мессье обнаружил этот новый и захватывающий класс объектов, он не имел ни малейшего понятия о том, насколько важным будет его наблюдение. Из его записей той ночи он сообщает:
«Я работал над исследованием туманностей и обнаружил одно в созвездии Vulpecula, между двумя передними лапами и очень близко к звезде пятой величины, четырнадцатое из этого созвездия, согласно каталогу Flamsteed: это хорошо в обычном рефракторе три фута с половиной. Я исследовал его с помощью григорианского телескопа, который увеличился в 104 раза: он выглядит как овал; в нем нет звезды; его диаметр составляет около 4 минут дуги. Я сравнил ту туманность с соседней звездой, о которой упоминал выше [14 Вул]; его прямое восхождение было завершено в 297d 21 ′ 41 ″, а его склонение 22d 4 ′ 0 ″ север ».
Конечно, любопытство сэра Уильяма Гершеля возьмет верх над ним, и, хотя он никогда не опубликует свои собственные выводы об объекте, ранее внесенном в каталог Мессье, он вел свои личные заметки. Вот выдержка из одного из его многочисленных наблюдений:
«1782, 30 сентября. Моя сестра обнаружила эту туманность этим вечером, подметая кометы; сравнивая его место с туманностями Мессье, мы обнаруживаем, что это его 27. Это очень любопытно с составной частью; форма его, хотя и овальная, как ее называет М. Мессье, скорее разделена на две части; он расположен среди множества маленьких [слабых] звезд, но с этим составным элементом ни одна звезда не видна в нем. Я могу только заставить его нести 278. Он исчезает с более высокими силами из-за его слабого света. С 278 разделение между двумя пятнами становится сильнее, потому что промежуточный слабый свет больше исчезает ».
Так где же Мессье 27 получил своего знаменитого прозвища? От сэра Джона Гершеля, который написал: «Самый необычный объект; очень яркий; неразрешенная туманность, похожая на песочные часы, заполненная овальными очертаниями с гораздо менее плотной туманностью. Центральную массу можно сравнить с позвонком или гантелей. Южная голова более плотная, чем северная. В нем видны одна или две звезды.
Прошло бы несколько лет и еще несколько исторических астрономов, прежде чем на истинную природу Мессье 27 можно было бы даже намекнуть. На одном уровне они поняли, что это туманность, но только в 1864 году Уильям Хаггинс пришел и начал расшифровывать тайну:
«Очевидно, что туманности 37 H IV (NGC 3242), Струве 6 (NGC 6572), 73 H IV (NGC 6826), 1 H IV (NGC 7009), 57 М, 18 H. IV (NGC 7662) и 27 М. больше не могут рассматриваться как совокупности солнц после того порядка, которому принадлежит наше собственное солнце и неподвижные звезды. Мы имеем дело с этими объектами больше не со специальной модификацией только нашего собственного типа солнц, но оказываемся в присутствии объектов, обладающих четким и своеобразным планом строения. Вместо раскаленного твердого или жидкого тела, пропускающего свет всех преломляющих свойств через атмосферу, которая перехватывает путем поглощения определенное их количество, такое как наше Солнце, мы, вероятно, должны рассмотреть эти объекты или, по крайней мере, их фотоповерхности, как огромные массы светящегося газа или пара. Поскольку только из вещества в газообразном состоянии известно, что свет, состоящий только из определенных определенных преломляющих свойств, как в случае света этих туманностей, испускается ».
Независимо от того, наслаждаетесь ли вы M27 одной из самых превосходных планетарных туманностей на ночном небе (или как научный объект), вы на 100% согласитесь со словами Бернхэма: «Наблюдатель, который проводит несколько минут в спокойном созерцании этого туманность узнает о прямом контакте с космическими вещами; даже излучение, достигающее нас с небесных глубин, имеет неизвестный на Земле тип… »
Расположение Мессье 27:
Когда вы только начинаете, Messier 27 покажется вам такой неуловимой целью, но с несколькими простыми «хитростями» в небе не пройдет много времени, пока вы не найдете эту впечатляющую планетарную туманность практически в любых условиях неба. Самое сложное - это просто отсортировать все звезды в этом районе, чтобы узнать, на какие из них нужно нацеливаться!
Способ, которым я научился проще всего, состоял в том, чтобы начать БОЛЬШОЙ. Крестообразные узоры созвездий Лебедя и Аквилы легко распознать и их можно увидеть даже в городских районах. Как только вы определили эти два созвездия, вы станете меньше, найдя Лиру и крошечную форму воздушного змея Дельфина.
Теперь вы обошли окрестности, и начинается охота на Лисичку Vulpecula! Что ты говоришь? Вы не можете отличить первичные звезды Vulpecula от остальной части поля? Вы правы. Они не выделяются так, как должны, и соблазн просто нацелиться на полпути между Альбейрео (Бета Сигни) и Альфой Дельфини - слишком большой промежуток, чтобы быть точным. Так что мы собираемся сделать? Здесь в игру вступает немного терпения.
Если вы дадите себе время, вы начнете замечать, что звезды Сагитты немного ярче, чем остальные полевые звезды вокруг нее, и это не займет много времени, пока вы не выберете эту стрелку. В вашем уме, измерьте расстояние между Delta и Gamma (фигуры 8 и Y на карте Starfinder), а затем просто наведите бинокль или искатель точно на то же самое расстояние к северу от Gamma.
Вы найдете M27 каждый раз! В обычных биноклях это будет выглядеть как нечеткая, не в фокусе большая звезда в звездном поле. В видоискателе он может вообще не появиться ... Но в телескоп? Будьте готовы к тому, что вас снесут! Вот краткие факты о туманности Гантель, которые помогут вам начать:
Имя объекта: Мессье 27
Альтернативные обозначения: M27, NGC 6853, туманность Гантель
Тип объекта: Планетарная туманность
Созвездие: Vulpecula
Правильное Вознесение: 19: 59,6 (ч: м)
склонение: +22: 43 (град .: м)
Расстояние: 1,25 (кли)
Визуальная Яркость: 7,4 (мег)
Видимое измерение: 8,0 × 5,7 (мин мин)
Мы написали много интересных статей об объектах Мессье здесь, в журнале Space. Вот введение Тэмми Плотнера к объектам Мессье, M1 - Крабовидная туманность, M8 - Туманность Лагуна и статьи Дэвида Дикисона о марафонах Мессье 2013 и 2014 годов.
Обязательно ознакомьтесь с нашим полным каталогом Messier. А за дополнительной информацией обращайтесь к базе данных SEDS Messier.
Источники:
- Объекты Мессье - Мессье 27
- SEDS База данных Мессье - Мессье 27
- Гид Созвездия - туманность Гантель - Мессье 27
- Википедия - туманность Гантель
