Поздними зимними вечерами созвездие Возничего, украшенное яркой желтоватой Капеллой, поднимается в зенит северных небес. Именно сейчас самое лучшее время для созерцания этого созвездия и наблюдения его астрономических достопримечательностей, а их в Возничем предостаточно, ведь именно здесь проходит зимняя ветвь Млечного пути. Млечный путь наполняет это созвездие многочисленными звездными скоплениями и туманностями. Да и просто интересных звезд здесь не счесть.
Сегодня наш разговор о “Пылающей звезде” — AE Возничего, и об одноименной туманности, которая в каталоге имеет номер IC 405.
Возможно, она — одна из самых слабых звезд созвездия Возничего, видимых глазом. Звезд такой яркости в Возничем под сотню. Почему же мы выбрали именно эту?
Астрономам интересны все звезды на небе — без исключения. К тому же, нет другого способа отыскать нечто интересное, как только исследовать всё. Но в отношении AE Возничего помог Его Величество Случай.
Расположение звезды AE Возничего на карте неба. (c) Stellarium
Пространственное расположение звезды таково, что находится она в самой плотной области газопылевой туманности, коих в пределах созвездия Возничего немало. Звезда освещает туманность, благодаря чему последняя становится видимой.
Некоторым наблюдателям раньше казалось, будто звезда окружена пламенем, переливающимся различными цветами и оттенками. А современные фотографические изображения, полученные с многочасовым накоплением света, открывают здесь поразительные детали, рассматривать и изучать которые можно вечность.
В свечении туманности задействованы сразу два процесса — отражательный (межзвёздная пыль просто отражает и рассеивает свет звезды) и эмиссионный (это реальное свечение облаков водорода, из которого на 99% и состоит туманность, под действием мощного излучения звезды AE Возничего — фотоны ультрафиолета, излучаемого звездой, возбуждают атомы водорода туманности). Может даже показаться, что межзвездное пространство в этой части галактики наполнено плотным осязаемым газом. На самом деле плотность вещества здесь лишь немного выше, чем в среднем по Млечному пути. В окрестностях Солнца плотность водорода может составлять порядка 1 атома на 2-3 кубических сантиметра. А в туманностях, подобных “Пылающей звезде”, на 1 кубический сантиметр может приходиться от десятка атомов в относительно разреженных областях, до 100 или 1000 атомов в более плотных и ярких зонах. Но это все равно очень и очень глубокий вакуум, относительно среды обитания человека, кубический сантиметр которой содержит не тысячи и не миллионы, а миллиарды миллиардов атомов.
Межзвездные туманности огромны. Простирающиеся через световые годы, они как-будто представляют собой “видимое ничто”, но будучи сконцентрированными в небольшой области пространства туманности рождают звезды — массы одной туманности вполне может хватить на созидание десятков, сотен и даже тысяч звезд.
При этом, звезды, рожденные в водородных облаках, обычно не остаются в них навсегда, и стремятся покинуть место своего рождения.
Каким образом?
Это мы сегодня узнаем.
AE Возничего — нерегулярная переменная звезда (относится к так называемым “Орионовым” переменным, часто встречающимся среди молодых звезд, еще не выбравшихся из своих родительских туманностей — в туманности Ориона таких много, кстати) — образовалась не в той туманности, которая сейчас озарена её звездным пламенем. Через эту туманность звезда сейчас просто пролетает (подобно звездам скопления Плеяды). И не будь звезды AE Возничего в этом месте пространства, мы бы сейчас не наблюдали эту туманность.
Туманность «Пылающая звезда» (IC 405) с одноименной звездой внутри. Астрофото Riccardo Pacini
Но астрономы эту туманность наблюдают. Понимают, что видимость туманности обусловлена наличием в её центральной области яркой и очень горячей (одной из самых горячих!) звезды. И на всякий случая пытаются узнать о звезде побольше.
Измеряют спектр, температуру, расстояние, направление и скорость движения… и тут выясняется, что AE Возничего буквально прошивает эту туманность подобно аннигиляционному звездному крейсеру — со скоростью более 200 километров в секунду, что на порядок быстрее средних относительных звездных скоростей в этой части Млечного пути.
Звёздные следы привели ученых в самое сердце Туманности Ориона, где ныне красуется знаменитая “Трапеция Ориона” — кратная звездная система из очень молодых светил. Именно здесь, а не в водородных облаках созвездия Возничего, начала свой путь наша звезда примерно два — три миллиона лет назад.
Но звезда — не звездный крейсер. И вот так просто отправиться в полет звезда сама по себе не может. Что-то должно было этому способствовать — возможно, какая-то другая звезда. Ну, а что еще во Вселенной есть такое, что способно двигать звезды? — только другие звезды!
Надо было найти как-минимум еще одну звезду — соучастницу побега. И такая звезда нашлась. Это — Мю Голубя.
Расположение звезд AE Возничего, Мю Голубя и Туманности Ориона (M42) на карте неба. (c) Stellarium
Если мы отложим расстояние от туманности Ориона к северу до центральной части созвездия Возничего, где ныне горит “Пылающая звезда”, но только в противоположную сторону, это приведет нас в созвездие Голубя (оно как раз расположено к югу от Ориона), где со столь же высокой скоростью летит сквозь пространство столь же молодая и горячая звезда, по всем характеристикам соответствующая светилам, рожденным в Туманности Ориона.
Мю Голубя оказалась буквально “близнецом” звезды AE Возничего.
Два с небольшим миллиона лет назад оба светила составляли двойную звездную систему и медленно дрейфовали сквозь пелену породившей их туманности. Но им на пути встретилась еще одна звездная пара, которая своей гравитацией спутала все их планы — равновесие в системе было потеряно и звезды с большими скоростями разлетелись в противоположных направлениях. Теперь им уже никак и никогда не встретиться. Сейчас на земном небосводе эти звезды разделены угловым расстоянием порядка 70 градусов. А если учесть линейное расстояние до каждой из них — 1450 световых лет до AE Возничего и 1300 световых лет до Мю Голубя, можно сделать вывод, что сейчас эти звезды разделены линейным расстоянием того же порядка — около полутора тысяч световых лет друг от друга. При этом, каждая звезда преодолела путь из Туманности Ориона длиной около 750 световых лет за 2,5 млн лет.
Расположение звезды Мю Голубя на карте неба. (c) Stellarium
За это время в их родительской туманности много изменилось — какие-то звезды уже отгорели своё, а какие-то совсем недавно родились. Например, знаменитая “Трапеция Ориона” — 16-кратная звездная система — сформировалась и зажглась здесь лишь миллион лет назад, и её не существовало в ту пору, когда AE Возничего и Мю Голубя переживали внезапное расставание… впрочем, и они тогда не имели никакого отношения ни к созвездию Возничего, ни к созвездию Голубя, да и на небе Земли этих созвездий не существовало — звезды в небе нашей планеты миллион лет назад располагались совершенно иначе, каких-то звезд на нем еще не было, зато сияли другие, каких теперь давно нет.
Но звезда-виновница разрушения звездной пары нашлась — ученые отыскали её.
Это Йота Ориона — самая яркая в “Мече Ориона” звезда. Она по прежнему недалеко от места своего рождения. Но ведь не могло случиться так, что некто вмешался в ситуацию, что повлекло за собой катастрофические последствия, а сам остался совершенно незапятнанным. Какие-то следы давней “звездной разборки” должна носить и Йота Ориона.
Расположение звезды Йота Ориона на карте неба. (c) Stellarium
Хатсия (традиционное название Йоты Ориона) оказалась спектрально двойной звездой. Это означает, что современные — даже самые сильные — телескопы двойственность звезды не показывают. Её обнаруживает спектральный анализ — тем образом, что выявляет периодическое раздвоение основных линий поглощения в спектре звезды. Там, где телескоп видит один источник света, на самом деле присутствуют два, но направление скоростей их движения различно — один источник движется в сторону наблюдателя, другой удаляется от него, а линии в спектре лишь отражают эту динамику. Так проявляется в звездных спектрах знаменитый Эффект Доплера, благодаря которому гудок паровоза имеет более высокий тон, если паровоз едет в нашу сторону. У звезд тоже слегка меняется тон, только не звука, а цветового характера — линии смещаются то в сторону красного конца спектра, то в сторону синего, ведь и звук и свет в сути своей — волны. Красное смещение в спектре далеких галактик имеет ту же природу.
Анализируя спектр Йоты Ориона, ученые пришли к выводу, что орбита её спутника имеет экстремально высокий эксцентриситет (вытянутость), а само собой такое в двойных системах не случается. Нужен кто-то еще, чтобы своим гравитационным влиянием вытянуть орбиту звёздного компаньона.
Сопоставляя параметры разбегания звезд AE Возничего и Мю Голубя с экстремальной орбитой спутника Йоты Ориона астрономам удалось сложить пазл: эта четверка звезд — основные участники давней драмы. И она сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Существует несколько сценариев, среди которых и такие, в которых изначально AE Возничего и Мю Голубя не были вместе, а кто-то из них был спутником Йоты Ориона. Но неосторожная встреча на звёздном перекрестке привела к тому, что звезды обменялись компаньонами, но из двух пар уцелела лишь одна — созданная вновь. И это уже настоящая космическая “Санта Барбара”. Впрочем, жизнь звезд порой не менее увлекательна, чем жизнь людей. И быть может мы — находясь на Земле — в своих человеческих судьбах лишь отыгрываем общие для всей Вселенной сценарии встреч и расставаний.
Туманность “Пылающая звезда” занимает на небе площадь сравнимую с диском полной Луны. Но в космическом пространстве имеет размеры около 5 световых лет — это на такое расстояние вокруг себя озаряют своим звёздным светом одноименное с туманностью светило. Но что такое 5 световых лет для звезды, пролетевшей 750 световых лет за каких-то пару миллионов лет? И через несколько тысяч лет AE Возничего покинет эту туманность. Но в пределах созвездия Возничего межзвездный газ и пыль не кончаются. И звезда своим светом будет освещать в разное время всё новые и новые туманности, будто это всё та же туманность летит вслед за звездой, хотя это, конечно, иллюзия.
Такие звезды, как AE Возничего не живут слишком долго. “Пылающая звезда” в 23 раза более массивна, чем наше Солнце, излучает в пространство энергии в 60 тысяч раз интенсивнее чем Солнце, и имеет температуру поверхности 33 тысячи градусов (у нашего Солнца всего лишь 5800). Эта звезда очень расточительна и сгорит за несколько миллионов лет, три из которых она уже прожила. Будь у неё побольше времени, она бы могла покинуть нашу Галактику, её скорость вполне такое позволяет. И возможно именно это и произойдет. Но прежде AE Возничего вспыхнет сверхновой, сбросив свою оболочку, и оставит после себя еще одну туманность, и маленький огарок своего звёздного ядра, превратившись в нейтронную звезду.
Когда это произойдет? В каком созвездии к тому времени окажется “Пылающая звезда” — ответить на эти вопросы сейчас трудно.
Современная астрофизика научилась неплохо отматывать время вспять, и по происходящим сегодня событиям в звездном Мире может показывать причины этих событий в прошлом. Однако, смотреть в грядущее нам все еще довольно сложно. И дело даже не в ограниченности современной науки, а прежде всего в том, что в отличие от прошлого и настоящего грядущее еще не наступило. А нереализованное событие всегда имеет несколько вариантов реализации. Какие-то варианты имеют большую вероятность, какие-то — меньшую, но однозначной предопределенности в нашем Мире не имеет ничто. И именно это свойство нашего мира дает свободу выбора — и людям, и звёздам.
На более широкоугольных снимках видно, что буквально в полутора градусах от туманности “Пылающая звезда” расположена еще одна — сравнимая по видимым размерам — туманность IC 410. В среде любителей астрономии она носит имя “Туманность Головастики”. Не спутайте её с “Галактикой Головастик” — это совсем другое.
Причиной для столь забавного названия послужили извилистые пылевые глобулы в центральной части туманности — будто в пучине звездных морей плывут какие-то странные существа с большой головой и виляя длинным хвостом…
И хотя обе эти туманности кажутся близкими между собой, в реальности “Туманность Головастики” вдесятеро дальше “Пылающей звезды” — расстояние до ней около 12 тысяч световых лет, и находится она буквально на самом краю Галактики Млечный путь. Полезно знать, что когда мы обращаем взгляд на созвездие Возничего, мы смотрим именно прочь от центра Галактики — туда, где ближе всего до галактического рубежа, за которым начинается межгалактическая пустота. И “Туманность Головастики” — возможно — последний форпост Млечного пути. Но здесь тоже кипит звездная жизнь, рождаются новые звезды, у каждой из которых своя собственная уникальная звездная судьба, и ни одна из звезд, не знает свою судьбу наперед.
«Туманность Головастики» (IC 410) в созвездии Возничего. Астрофото Riccardo Pacini
