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.

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.