Планетарные туманности. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Планетарные туманности

Планетарные туманности - класс туманностей, ионизованных излучением. П. т. представляет собой разреженное, но довольно компактное светящееся газовое облако, окружающее горячую звезду, расположенную обычно в центре облака и наз. ядром туманности (рис.). П. т. являются расширяющимися оболочками, сброшенными ядрами. П. т. - одни из основных поставщиков вещества в межзвёздную среду,
обогащающих её тяжёлыми элементами. Значит. часть П. т. при наблюдении в телескоп имеет вид резко очерченных образований округлой формы (напоминающих диски планет - отсюда название) зеленоватого цвета с весьма неоднородным распределением яркости. Ок. 20% всех П. т. составляют кольцеобразные туманности, наиб. многочисленны (

50% общего числа) т. н. звездообразные П. т., по внеш. виду не отличимые от звёзд и отождествляемые лишь по спектру. Известно ок. 2000 П. т., принадлежащих Галактике. Неск. сотен П. т. открыто в др. галактиках. Подавляющее большинство П. т. имеет угл. размеры менее 10". Ср. радиус П. т. 10¹⁷ см. Яркие П. т. часто имеют более слабую протяжённую оболочку, в нек-рых П. т. обнаружены гигантские гало с угл. размером, превышающим 10'.

Кольцеобразная планетарная туманность в созвездии Лиры (NGC 6720); размеры 1' х 1,5', звезда в центре - ядро туманности.

Спектр П. т. состоит из множества эмиссионных линий, наложенных на слабый непрерывный спектр (континуум). Наиб. интенсивными спектральными линиями являются т. н. линии "небулия" - запрещённые линии иона OIII. Их высокая интенсивность объясняется высокой температурой возбуждающей центральной звезды (~ 10⁵ К), малой плотностью газа (10³ - 10⁴ атомов/см³) и излучения. Наблюдаются также запрещённые линии ионов OII, NII, NeIII - V, SII, SIII и др. Свечение П. т. происходит за счёт флуоресценции - УФ-излучение горячей центральной звезды трансформируется в более ДВ-излучение туманности. Свечение в разрешённых спектральных линиях происходит в основном вследствие ионизации и последующей рекомбинации атомов HI, HeI и иона HeII. Запрещённые же линии возбуждаются в результате столкновений атомов и ионов со свободными электронами. Анализ эмиссионного спектра даёт осн. информацию о физ. условиях в П. т.: ср. электронной концентрации (10³ - 10⁴ см^-3), электронной температуре (11,5 х 10⁴ К), хим. составе, к-рый в среднем близок к солнечному, однако наблюдаются отличия, зависящие от принадлежности данной П. т. к подсистеме населения Галактики, а также от нач. массы родительской звезды. Непрерывный спектр П. т. обусловлен в основном рекомбинац. свечением HI, HeI и HeII, излучением при свободно-свободных переходах (особенно в области 12000), а также двухфотонным излучением водорода, особенно интенсивным в УФ-области спектра. П. т. являются также источниками непрерывного теплового радиоизлучения и радиоизлучения в линиях (рекомбинационные радиолинии...,и др., полосы молекул СО и Н₂). Обнаружено также непрерывное ИК-излучение, представляющее собой тепловое излучение пыли. Внеатмосферные наблюдения позволили исследовать далёкую УФ-область спектра, вплоть до = 1000 При этом были отождествлены ранее не наблюдавшиеся ионы. Проводятся также наблюдения П. т. в рентг. области спектра. В итоге в П. т. обнаружены: Н, Не, С, N, О, F, Ne, Na, Mg, Al, Si, S, Cl, Ar, K, Ca, Ti, Mn, Fe. Ядра П. т. имеют спектры, характерные для Вольфа - Райе звёзд, звёзд спектрального класса О с эмиссионными и абсорбционными линиями, а также с непрерывным спектром без заметных линий. Светимости ядер лежат в диапазоне (10 - 10⁵) радиусы - (0,01 - 1) ( - светимость и радиус Солнца), Массы ядер близки к массе Солнца (). Ср. масса туманностей ок. 0,2 Ряд ядер П. т. является двойными звёздами (обнаружено ок. двух десятков). Большинство П. т. - очень далёкие объекты, и поэтому их расстояния определены весьма ненадёжно (с точностью до множителя 2 и хуже). Большая часть П. т. принадлежит промежуточной подсистеме населения Галактики (населению диска). Однако ряд объектов обнаружен в сферич. и плоской подсистемах, т. е. П. т. наблюдаются во всех подсистемах Галактики, кроме самой плоской, поскольку они не ассоциируются со спиральными рукавами. Лучевые скорости, измеренные для неск. сотен П. т., показывают, что мн. объекты имеют не круговые, а сильно вытянутые эллиптич. орбиты движения вокруг центра Галактики.

Знаете ли Вы, что такое "усталость света"?
Усталость света, анг. tired light - это явление потери энергии квантом электромагнитного излучения при прохождении космических расстояний, то же самое, что эффект красного смещения спектра далеких галактик, обнаруженный Эдвином Хабблом в 1926 г.
На самом деле кванты света, проходя миллиарды световых лет, отдают свою энергию эфиру, "пустому пространству", так как он является реальной физической средой - носителем электромагнитных колебаний с ненулевой вязкостью или трением, и, следовательно, колебания в этой среде должны затухать с расходом энергии на трение. Трение это чрезвычайно мало, а потому эффект "старения света" или "красное смещение Хаббла" обнаруживается лишь на межгалактических расстояниях.
Таким образом, свет далеких звезд не суммируется со светом ближних. Далекие звезды становятся красными, а совсем далекие уходят в радиодиапазон и перестают быть видимыми вообще. Это реально наблюдаемое явление астрономии глубокого космоса. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.