Разноцветный космос.Туманности
Много ли цвета мы видим в ночном небе? К сожалению, всё, что доступно нашим глазам, — небольшие вариации цвета у различных звёзд: оранжевые Бетельгейзе и Антарес, голубой Ригель, жёлтая Капелла. Но не стоит полагаться на наше цветное зрение в темноте, оно не работает в таких условиях. На самом деле в космосе очень много цвета. Всё, что нужно сделать, - поймать как можно больше фотонов от тусклых объектов, накопить сигнал. Только посмотрите на работы астрофотографов, выполненных в жанре пейзажной астрофотографии:
Млечный путь над Сахарой
Впечатляет, не правда ли? И самое невероятное, что все цвета на фото реальны. Именно таким мы могли бы увидеть небо, если бы наши глаза были гораздо чувствительнее. Возможно, кто-то предположит, что вся эта красота создана в графическом редакторе («Я программист, это фотошоп!»), но нет.
Это результат длительных выдержек и мастерства фотографа. Не буду отрицать, что редакторы не использовались вовсе, так как необходимо почистить изображения от шума, который неизбежно возникнет в следствии длительных выдержек; из-за разной яркости небо и земная поверхность снимаются отдельно друг от друга с различными параметрами съёмки, а затем уже объединяются на одном изображении.
Так что разукрашивает небо? Что там ещё светится кроме звёзд? Ответ - туманности, огромные облака межзвёздного вещества. Туманности различны по своему составу, механизму свечения и, как следствие, цвету.
Некоторые туманности излучают цвет самостоятельно. Это так называемые эмиссионные туманности. К ним относятся планетарные туманности, протопланетарные туманности и области ионизированного водорода.
Коллаж от Европейской Южной обсерватории, на котором изображены объекты глубокого космоса. В том числе и туманности, о которых пойдёт речь.
Области ионизированного водорода по сути своей являются огромными (сотни световых лет в поперечнике) облаками вещества в межзвёздном пространстве, состоящими преимущественно (как не трудно догадаться) из ионов водорода. Внутри таких облаков рождается множество молодых горячих звёзд, ионизирующих своим сильным ультрафиолетовым излучением окружающий газ, заставляя его светиться. Мы видим их в небе большими красными пятнами. К таким туманностям относятся Северная Америка, туманность Киля, облако Ориона, туманность Тарантул.
Туманность Северная Америка
Туманность Киля
Скопление межзвёздного вещества в созвездии Ориона, облако Ориона
Туманность Тарантул в Большом Магеллановом облаке.
Если области ионизированного водорода являются колыбелями молодых звёзд, то планетарные туманности образуются в месте смерти маломассивной звезды (подобной Солнцу). В конце жизни звезда сбрасывает внешние оболочки, а её ядро постепенно превращается в белого карлика. Излучение этого карлика ионизирует вещество вокруг и заставляет его светиться. Но в этом случае мы увидим не только красный цвет, так как вещество вокруг состоит не только из водорода, но и богато другими элементами, синтезированными звездой в течение жизни. В зависимости от состава этого облака мы можем увидеть практически все цвета радуги. Примеры планетарных туманностей: Кольцо, Улитка, Кошачий глаз, Гантель.
Туманность Кольцо
Туманность Улитка
Туманность Кошачий глаз
Туманность Гантель
Стоит отметить, что планетарные туманности не имеют никакого отношения к планетам. А названы они так лишь потому, что при наблюдении в самые первые телескопы эти туманные пятна можно было спутать с планетами. Протопланетарные туманности, упомянутые выше, тоже никак не связаны с планетами и их образованием. Это всего лишь туманности, предшествующие образованию полноценных планетарных туманностей. Звезда уже начала активно выбрасывать вещество, но ещё не превратилась в белого карлика. Пример: туманность Тухлое яйцо.
Протопланетарная туманность Тухлое яйцо. Туманность получила такое странное название из-за большого количества сероводорода в её составе.
Планетарная туманность NGC 2438. В правом нижнем углу можно увидеть слабую туманность Тухлое яйцо
Помимо эмиссионных туманностей в небе можно наблюдать отражательные туманности. Очевидно из названия, что эти объекты глубокого космоса не излучают самостоятельно, а отражают свет от других источников. Характерный цвет туманностей такого типа — голубой. Из-за особенностей рассеяния света на мелких частичках межзвёздного вещества именно голубой рассеивается лучше всего, отсюда и такой цвет (процесс схож с рассеянием света в земной атмосфере, благодаря которому мы наблюдаем дневное голубое небо). Примеры таких туманностей: Голова Ведьмы, комплекс отражательных туманностей в рассеянном звёздном скоплении Плеяды.
Туманность Голова Ведьмы
Отражательные туманности в Плеядах
Часто в небе можно встретить комбинацию из областей ионизированного водорода и отражательных туманностей. Например, вещество известной туманности Ориона как само излучает свет, так и отражает его.
Розовые участки туманности излучают свет самостоятельно, а синие —отражают свет звёзд
Тройная туманность в созвездии Стрельца также состоит из нескольких типов туманностей. И тут мы отчётливо увидим помимо эмиссионной и отражательной третий тип туманностей — тёмную.
Тройная туманность
Именно тёмная туманность разделяет Тройную на несколько фрагментов. Она не излучает свет самостоятельно и не отражает его. Тёмные туманности можно обнаружить лишь на фоне других излучающих свет объектов. Хорошо известный пример подобной туманности — Конская голова
Туманность Конская голова. Отчётливый силуэт тёмной туманности виден на фоне светящейся области ионизированного водорода. А в левом нижнем углу мы видим отражательную туманность NGC 2023
Именно тёмные туманности закрывают от нас части Млечного пути, в результате он выглядит не ровной полосой, а кажется разорванным на клочки.
Небо полно красок, но из-за несовершенства глаза лишь техника способна нам показать всю эту красоту в полной мере. Но можем ли мы доверять технике?