Наблюдаем осенний Млечный путь 07.11.2020

Осенью в начале ночи Млечный путь располагается высоко над горизонтом, пересекая зенитную область неба с юго-запада на северо-восток через созвездия Орла, Лебедя, Цефея, Кассиопеи и Персея. Своей яркостью выделяется участок между Орлом и Лебедем. Здесь же находятся некоторые интересные объекты, о которым мы расскажем в этом выпуске.

Участок Млечного пути в Летне-осеннем треугольнике

Этот участок находится в пределах известного Летне-осеннего треугольника, образованного яркими звездами Вегой, Денебом и Альтаиром. Это главные звезды в созвездиях Лиры, Лебедя и Орла соответственно.

Вега с блеском +0,03 звездные величины является пятой по яркости звездой всего неба и второй среди звезд северного полушария неба. Отстоит от нас на расстоянии 25 световых лет. Вега является белой звездой с температурой поверхности 9 500 кельвинов. Она больше Солнца почти в три раза по размерам и в два раза по массе. В отличие от Солнца форма Веги не шарообразная, а сплюснутая у полюсов за счет огромной скорости вращения вокруг своей оси – около 240 километров в секунду. Мы смотрим на нее со стороны полюса. Вега – молодая звезда. Ее возраст оценивается немногим менее 500 миллионов лет. За счет своей массы ее эволюция протекает достаточно быстро и через 500 миллионов лет Вега превратится в красный гигант, а после сброса оболочки – в белый карлик.

Денеб входит в двадцатку самых ярких звезд ночного неба (+1,25 звездные величины). Денеб находится от нас на расстоянии 1500 световых лет. Это крупнейший в своем классе бело-голубой сверхгигант в сто с лишним раз превышающий размерами Солнце. За сутки Денеб излучает больше света, чем наше Солнце за сто сорок лет. Такие звезды не могут существовать долго. При возрасте в 10 миллионов лет, через несколько миллионов лет Денеб превратится в сверхновую звезду.

Альтаир (+0,77 звездной величины) является 12-й по яркости звездой ночного неба. Находится от нас в чуть менее 17 световых лет и является белой горячей звездой по массе, превышающей солнечную в 1,8 раза. Так же в 1,8 раза он крупнее Солнца, а энергии излучает в 11 раз больше. За счет большой скорости вращения вокруг своей оси, так же, как и Вега, имеет сплюснутую форму. У Альтаира впервые с помощью оптического интерферометра было получено изображение поверхности. Возраст Альтаира не превышает 1 миллиард лет.
Обратимся теперь к более слабым, но не менее интересным объектам исследуемого участка.

В созвездии Лиры есть видимая невооруженным глазом звезда ε Лиры (Эпсилон Лиры). Это кратная звезда. Состоит по крайней мере из четырёх компонентов и находится на расстоянии 162 световых года от Солнца. Два её компонента видны даже в бинокль как две белые звезды, разделённые промежутком в 3,5 угловых минуты. Северный компонент обычно называют Эпсилон 1 (ε1), а южный компонент — Эпсилон 2 (ε²). Оба компонента, в свою очередь, состоят из двух звёзд и разрешаются в небольшой телескоп: угловое расстояние между подкомпонентами ε1 2,8 секунды, а для ε2 — 2,2 секунды. Все четыре звезды по массе и спектральному классу похожи на Сириус. Орбитальный период ε1 и ε² составляет около 244 тысяч лет. Звёзды системы ε1 имеют орбитальный период 1200 лет, у системы ε² — 720 лет.

По ε Лиры можно проверить свое зрение. Если вы невооруженным глазом разделяете ее уверенно на два компонента, то у вас отменное зрение.

ε Лиры в небольшой телескоп

Еще один интересный объект в созвездии Лиры – планетарная туманность Кольцо (М57).

Вид М57 в небольшой телескоп

Фото М57 в хорошем разрешении

Туманность Кольцо, как и любая другая планетарная туманность, представляет собой в центре звезду белый карлик, окружённый оболочкой ионизированного газа. Такие объекты образуются, когда красный гигант – звезда на поздних стадиях эволюции – сбрасывает свою оболочку в окружающее пространство, а от неё остаётся только вырожденное ядро – белый карлик. Туманность удалена на 2300 световых лет от Земли, имеет видимую звёздную величину +8,8. Сброс оболочки звездой произошел 6 – 8 тысяч лет назад, и сейчас туманность расширяется со скоростью около 30 километров в секунду и имеет линейный диаметр около одного светового года. Через несколько десятков тысяч лет газ окончательно рассеется и остынет, и туманность больше не будет видна.

В изучаемой области есть еще одна хорошо заметная планетарная туманность М27 Гантель. Находится она в созвездии Лисички на расстоянии 1250 световых лет от Земли. Этот объект был первой планетарной туманностью, открытой Шарлем Мессье в 1764 году. Видимая яркость +7,4 звёздной величины и диаметр около 8 угловых минут. Возраст туманности Гантель оценивается от 3000 до 4000 лет.

Вид М27 в небольшой телескоп

Фото М27 в хорошем разрешении

Возле границы туманность имеет красный цвет, который излучается азотом, серой и водородом, ближе к центру голубой цвет дают водород и ионизованный кислород, а синий цвет в центре туманности обеспечивает ионизованный гелий. Такое распределение цветов вызвано тем, что интенсивность излучения и температура газа падает при удалении от центральной звезды.

В этой области есть еще один интересный для наблюдения объект – звезда в созвездии Лебедя Альбирео (β Лебедя). Это одна из красивейших двойных звездных систем, хорошо видимых в небольшие телескопы. Звезду разделяют на два компонента: Альбирео А и Альбирео В.

Альбирео А (видимая звездная величина +3,4) – оранжевый гигант почти в 70 раз превышающий размеры Солнца, массой в пять солнечных масс и температурой поверхности 4 300 кельвин.

Альбирео В (видимая звездная величина +5,1) – голубая звезда по размерам превышающая Солнце в три раза, по массе тоже в три раза и температурой поверхности 12 100 кельвин.

Расстояние до этой пары составляет 385 световых лет, а период обращения вокруг центра масс около 100 000 лет.

Вид Альбирео в небольшой телескоп

Из рассеянных звездных скоплений, многочисленных на этом участке неба, стоит отметить наиболее заметное – NGC 6940 в созвездии Лисички. Открыто оно было английским астрономом Уильямом Гершелем в 1784 году.

Скопление очень интересное и яркое. Насчитывает несколько сотен звёзд, среди которых около двадцати красных гигантов. На небольших увеличениях заметна неоднородность формы скопления. Яркость скопления +6,3 звездные величины, видимые угловые размеры – 25 угловых минут. Расстояние до скопления около 2 500 световых лет. Возраст этого скопления достаточно большой – почти 800 миллионов лет.

Обратимся теперь к комплексам красных туманностей, хорошо видимых на общей фотографии.
В первую очередь отметим комплекс туманностей, находящихся слева от главной звезды Лебедя Денеб, NGC 7000 и IC 5070. Эти туманности по своей форме напоминают континент Северная Америка и птицу пеликан. Это и есть их собственные названия – Северная Америка и Пеликан. Туманность Северная Америка (NGC7000) была обнаружена 24 октября 1786 года английским астрономом Уильямом Гершелем в телескоп, как «очень большую диффузную туманность, более яркую в середине». Сто четыре года спустя немецкий астроном Макс Вольф стал первым, кто сфотографировал NGC 7000 целиком. Увидев результат, он окрестил туманность Северной Америкой за ее сходство с соответствующим континентом. Справа от Северной Америки на фотографиях проявляется еще одна туманность – Пеликан (IC5070), получившая свое название за сходство с головой пеликана. Обе эти туманности и образуют большую область светящегося водорода, частично заслоненного от нас непрозрачным облаком межзвездной пыли.
Расстояние до туманностей оценивается в 1800 световых лет, а их общий видимый диаметр более 50 световых лет. В наиболее ярких частях туманностей находятся большие области звездообразования. Астрономы до сих пор не могут определить звезды–источники ионизирующего излучения, которое заставляет светиться эти туманности.
Для того, чтобы увидеть туманность Северная Америка, необходимо темное безлунное небо и бинокль. В телескоп разглядеть туманность практически невозможно из-за малой поверхностной яркости туманности и малом поле зрения телескопа. Форма, цвет и структура туманностей будут заметны только на фотографиях с длительными выдержками.

Фото туманностей Северная Америка и Пеликан с разным увеличением

Еще один комплекс красных туманностей окружает звезду Садр (γ Лебедя) в том же созвездии. Это туманность IC 1318. Она, как и туманности Северная Америка и Пеликан, поделена на несколько частей плотными пылевыми облаками, поглощающими свет. Часть туманности слева от Садра за свою форму имеет собственное название Бабочка. Сама туманность находится на расстоянии 4 000 световых лет, а звезда Садр – вдвое ближе.

Все туманности, о которых мы рассказали, – большая группа так называемых эмиссионных водородных туманностей. В нашей галактике Млечный путь, да и в других галактиках, в спиральных рукавах наблюдается большое количество светящихся туманностей преимущественно красивого красно-розового цвета. Эмиссионная туманность — облако ионизированного газа (плазмы), излучающее в видимом цветовом диапазоне спектра. Ионизация происходит за счёт высокоэнергетических фотонов, излучаемых ближайшей горячей звездой. В классическом случае газопылевое облако, состоящее преимущественно из водорода, светится, если в нем, или поблизости есть горячая звезда. Такая звезда излучает мощный поток ультрафиолета. Энергия этого излучения достаточно велика, чтобы ионизовать атомы водорода в туманности, которые в процессе рекомбинации испускают фотоны света. Длина волны излучения атомов водорода – 6565 ангстрем (так называемая линия Hα) - как раз находится в красной области спектра, что обуславливает красный цвет туманностей.

Как правило, эмиссионные туманности (области ионизованного водорода) являются областями, в которых протекают процессы звездообразования. Именно молодые вновь образованные звезды и являются источниками свечения туманностей. Для того, чтобы увидеть туманность IC 1318, необходимо темное безлунное небо и бинокль. Форма, цвет и структура туманностей будут заметны только на фотографиях с длительными выдержками.

Фото комплекса IC 1318 с разным увеличением

Последний объект, о котором мы расскажем, – волокнистая туманность NGC 6992 Вуаль, или Рыбачья сеть. Это диффузная туманность – огромный и относительно тусклый остаток взрыва сверхновой звезды. Предполагается, что звезда взорвалась 5-8 тысяч лет назад. Расстояние до нее оценивается в 2 400 световых лет. Туманность настолько велика, что её части считаются отдельными туманностями и имеют собственные названия: Туманность «Ведьмина метла», «Треугольник Пикеринга», «Щука», «Сеть», NGC 6974 и NGC 6979. Цвет туманности неоднороден. Некоторые части светятся красным светом – это ионизованный водород. В некоторых местах туманность зеленовато-голубая. Это излучает кислород. Отдельные части туманности можно разглядеть в бинокль в темную безлунную ночь. А во всей красе туманность предстает перед нами на фотографиях.

Общий вид туманности NGC 6992

Часть туманности NGC 6992 «Ведьмина метла»

Несколько слов о темных туманностях, хорошо видимых на общей фотографии. Это гигантские межзвездные молекулярные облака, сильно поглощающие свет объектов (туманностей и звезд), находящихся за ними. Такие облака состоят в основном из молекулярного водорода с примесью твердых микрочастиц. В наиболее плотных областях таких облаков (глобулах) происходят процессы рождения звезд. Крупные облака могут достигать гигантских размеров в сотни световых лет и иметь массу в миллионы масс Солнца. Такие туманности хорошо видны на фоне Млечного пути даже невооруженным глазом, например, в созвездии Лебедя.

В следующий раз мы расскажем о других интересных объектах в другом участке Млечного пути.