Туманности - участки межзвёздной среды, выделяющиеся своим излучением или поглощением излучения
на фоне неба. Ранее туманностями называли всякий неподвижный на небе протяжённый объект.
В 20-х гг. 20 в. выяснилось, что среди таких туманностей много галактик (напр., туманность
Андромеды). После этого термин "туманности" стал пониматься более узко,
в указанном выше смысле.
Туманности делятся на светлые и тёмные. Последние видны благодаря поглощению
излучения расположенных сзади них источников. Светлые туманности делятся на самосветящиеся
и отражательные - рассеивающие свет звёзд. В самосветящихся туманностях источником
энергии, приводящим к свечению, является либо эл--магн. излучение (чаще всего
УФ-излучение звёзд), ионизующее и нагревающее вещество туманности (туманности,
ионизованные излучением), либо ударные волны.
Нередко Т. делят на газовые и пылевые. Такое деление условно, т. к. во всех туманностях имеются газ и пыль примерно в одинаковой пропорции (как и везде в межзвёздной среде, в туманностях имеются также магн. поля и космические лучи ). Пылевыми обычно наз. такие туманности, оптич. проявления к-рых обязаны пыли (тёмные туманности, отражательные туманности), а газовыми - туманности, в которых в оптич. диапазоне светится преим. газ (туманности, ионизованные излучением, и туманности, созданные ударными волнами). В далёком ИК-диапазоне в большинстве туманностей преобладает излучение пыли. Таковы, напр., объекты Беклина - Нейгебауэра и Клейнмана-Лоу в туманности Ориона.
Тёмные туманности (ТТ) - плотные (обычно молекулярные) облака
межзвёздного газа и
межзвёздной пыли, непрозрачные из-за межзвёздного поглощения света пылью. Обычно
видны на фоне светлых туманностей (рис. 1,а). Реже ТТ видны прямо на фоне звёздного
неба в области Млечного Пути. Таковы туманности "Угольный мешок" и множество
более мелких, наз. гигантским и глобулами (рис. 1,6). Оптич.
толщина ТТ в оптич. диапазоне колеблется обычно от 1 до 100, а в отд.
сгустках внутри них (в к-рых часто происходит звездообразование)может быть намного
больше. Как правило, ТТ имеют волокнистую структуру, обусловленную магнитогидродинамич.
неустойчивостями.
Отражательные туманности (ОТ). Чаще всего ОТ освещается одной звездой. На высоких галактич. широтах ОТ подсвечиваются совокупным излучением звёзд диска Галактики. Если звезда находится в облаке или рядом с ним, но недостаточно горяча, чтобы ионизовать вокруг себя значит. кол-во межзвёздного водорода, то туманность светится гл. обр. за счёт рассеяния света звезды пылью. Нек-рые ОТ имеют кометообразный вид и наз. кометарными туманностями (рис. 1,г). В "голове" такой туманности находится обычно переменная звезда типа Т Тельца, освещающая туманность. Возникновение этих туманностях связано с эволюцией глобул в зонах Н П. Редкой разновидностью ОТ является световое эхо, наблюдавшееся после, напр., вспышек Новой звезды 1901 г. з созвездии Персея и Сверхновой 1987 А в Большом Магеллановом Облаке. Яркая вспышка Новой подсветила пыль, и неск. лет наблюдалась слабая туманность, распространявшаяся во все стороны со скоростью света. Многие ОТ имеют тонковолокнистую структуру (рис. 1,в), связанную с развитием в них магнитогидродинамич. не-устойчивостей. Исследования ОТ позволяют изучать мн. свойства межзвёздной пыли.
Туманности, ионизованные излучением (ТИИ). Наиб. распространёнными, яркими и изученными представителями таких Т. являются зоны ионизованного водорода (зоны Н II), в т. ч. планетарные туманности. К ТИИ относятся также т. н. зоны ионизованного углерода (зоны С II) - зоны практически полной ионизации углерода, расположенные в областях нейтрального водорода (Н I) повышенной плотности. Развитые зоны С II имеются вокруг звёзд спектральных классов В1 - В5, а также вокруг зон Н II. Зоны С II наблюдаются по рекомбинац. радиолиниям углерода и по ИК-линии С II 156 мкм. ТИИ возникают также вокруг мощных рентг. источников в Галактике и др. галактиках, в т. ч. в активных ядрах галактик и квазарах. Для них характерны более высокие температуры, чем в зонах Н II, и более высокая степень ионизации гелия и более тяжёлых элементов.
Рис. 1. Пылевые туманности: а -полупрозрачная тёмная волокнистая туманность, наблюдаемая на фоне светлой туманности Лагуна; б-гигантская глобула (объект Барнарда 68) на фоне Млечного Пути на Южном небе; в - отражательная волокнистая туманность в звёздном скоплении Плеяды; г - кометарная туманность.
Туманности, созданные
ударными волнами (ТСУВ),- участки
межзвёздной среды за фронтами сильных ударных волн. Осн. источниками сильных
ударных волн в межзвёздной среде являются взрывы звёзд - сбросы оболочек при
вспышках сверхновых звёзд и новых звёзд, а также звёздный ветер.
Выбрасываемое вещество имеет скорости порядка сотен и тыс. км/с, поэтому ионная
темп-pa за фронтом волны может достигать многих млн. и даже млрд. К. Электронная
темп-pa - обычно неск. млн. К. Такие туманности светят гл. обр. в рентг. диапазоне (как
в непрерывном спектре, так и в спектральных линиях). Оптич. излучение возникает
в осн. в неоднородностях межзвёздной среды, обжатых, нагретых и ионизованных
ударной волной. Поэтому оптич. изображение таких туманностей имеет волокнистую структуру.
ТСУВ недолговечны. Они перестают быть видны после торможения разлетающегося
газа.
Рис. 2. Волокнистая
туманность NGC 6888 а созвездии Лебедя, образованная взаимодействием звёздного
ветра звезды типа Зольфа - Райе с межзвёздным газом.
Наиб. яркие ТСУВ вызваны взрывами сверхновых звёзд и наз. остатками вспышек сверхновых звёзд. Для них характерно нетепловое радиоизлучение. Туманности, созданные звёздным ветром, имеют такой же вид, но отличаются от них тепловым радиоизлучением. Наиб. яркие туманности этого типа возникают вокруг Вольфа - Райе звёзд (рис. 2). Много таких Т. имеется также вокруг звёзд спектрального класса Of. Наблюдения в рентг. диапазоне показали, что существуют туманности, образованные, по-видимому, совокупным действием звёздного ветра (а может быть, и взрывов сверхновых) ассоциации звёзд спектральных классов ОВ. Они "выдувают" каверну диам. 100-300 пк, внутри к-рой остаётся газ низкой концентрации (~0,01 см-3), нагретый до неск. млн. К и наблюдаемый только в рентг. лучах. Вокруг таких "пузырей" имеются слабые волокнистые туманности. Ударные волны меньших скоростей возникают в областях звездообразования. Они видны в виде вытянутых туманностей, светящихся преим. в ИК-диапазоне.
Н. Г. Бочкарёв
|
|
 |
