Туманность m78

Наблюдения

M 78 в созвездии Ориона

M 78 наблюдается в созвездии Ориона, лучшее время для её наблюдения — январь. Угловые размеры туманности составляют около 8×6 минут дуги, а её видимая звёздная величина равна 8,3m.

Туманность видна как тусклое пятно в небольшой бинокль с диаметром объектива 50 мм, а при использовании инструмента с апертурой 70 мм становятся видны две ярчайших звезды туманности, а сама M 78 выглядит как комета. В телескоп с апертурой не менее 120 мм становится видна её структура и видны туманности NGC 2064, 2067 и 2071, расположенные в пределах 20 минут дуги от M 78. Более крупные телескопы позволяют наблюдать больше деталей, а в телескоп с диаметром 350 мм видна структура не только самой M 78, но и NGC 2071.

Физические характеристики

Воспроизвести медиа

Туманность видна невооруженным глазом даже из областей, подверженных световому загрязнению. Он изображен как средняя «звезда» в «мече» Ориона, который является тремя звездами, расположенными к югу от Пояса Ориона. Зорким наблюдателям звезда кажется нечеткой, и туманность очевидна в бинокль или небольшой телескоп. Пиковая поверхностная яркость центральной области составляет около 17 Мэг / дуговая секунда (около 14 милли нит ), а внешнее голубоватое свечение имеет пиковую поверхностную яркость 21,3 Мэг / дуговую секунду (около 0,27 миллинит). (На представленных здесь фотографиях яркость, или яркость, значительно увеличена.)

Туманность Ориона содержит очень молодое рассеянное скопление, известное как Трапеция из-за астеризма его основных четырех звезд. Две из них могут быть разделены на составляющие их двойные системы ночами с хорошим видением, что в сумме дает шесть звезд. Звезды Трапеции, как и многие другие звезды, все еще находятся в раннем возрасте. Трапеция является компонентом гораздо более крупного скопления туманности Ориона, состоящего из около 2800 звезд в диаметре 20 световых лет. Два миллиона лет назад это скопление могло быть домом для убегающих звезд AE Aurigae, 53 Arietis и Mu Columbae, которые в настоящее время удаляются от туманности со скоростью более 100 км / с (62 миль / с).

Окраска

Наблюдатели давно отметили характерный зеленоватый оттенок туманности в дополнение к области красного и сине-фиолетового. Красный оттенок является результатом излучения линии рекомбинации Hα на длине волны 656,3 нм. Сине-фиолетовая окраска — это отраженное излучение массивных звезд O-класса в ядре туманности.

Зеленый оттенок был загадкой для астрономов в начале 20 века, потому что ни одна из известных спектральных линий в то время не могла его объяснить. Было предположение, что линии были вызваны новым элементом, и название nebulium было придумано для этого загадочного материала. Однако с более глубоким пониманием атомной физики позже было определено, что зеленый спектр был вызван маловероятным переходом электрона в дважды ионизированном кислород, так называемый «запрещенный переход ». Это излучение было практически невозможно воспроизвести в лаборатории в то время, потому что оно зависело от и почти бесстолкновительной среды в высоком вакууме глубокого космоса.

Общие сведения

Большая газопылевая туманность Ориона является ближайшим к Земле регионом формирования звезд и содержит в себе множество молодых планетных систем из газа и пыли. M42 — колыбель звезд, астрономы нашли около 700 звезд, которые в настоящий момент формируются в этой туманности, вы и сами можете найти эти протозвезды на панорамном снимке сделанном телескопом Хаббл.

Снимок получен в местечке Serra de Aire, которое расположено в Португалии. Оборудование и параметры съемки: Canon 60Da, ISO 2500, Exp: 21s, F/7, фокусное расстояние 570мм + Astro Professional ED 80. Изображение сложено из 51 кадра, объединенных в программе Максима DL 5. Автор снимка Miguel Claro.

Туманность Ориона — диффузная туманность. На множестве ее снимков, сделанных в видимом диапазоне, красные области в туманности образованы горячим газом, в основном водородом. Синие это пыль, которая отражает свет горячих голубых звезд. Красный цвет это результат рекомбинации в линии излучения Hα на длине волны 656,3 нм. Сине-фиолетовая окраска представляет собой отраженное излучение от массивных звезд О-класса в центре туманности. M42 является частью гораздо большего комплекса молекулярных облаков в созвездии Ориона, которые включают в себя M78 и туманность Конская Голова.

Туманности и черная дыра

Еще две яркие звезды в созвездии Орион находятся чуть ниже Пояса и относятся к Мечу охотника. Это Тэта и Йота Ориона. Между ними заметен третий объект, который по незнанию также можно отнести к числу звезд. Однако это Большая Туманность Ориона, которая кажется с Земли маленьким расплывчатым пятном. Здесь постоянно зарождаются новые светила. Тут же предположительно располагается самая по массе превосходящая Солнце в 100 раз.

Не менее чем М42, знамениты и туманности Факел и Конская голова, также располагающиеся в созвездии Орион. Первая действительно похожа на языки пламени, вздымающиеся над костром, за что и получила свое название. Туманность Конская голова также формой оправдывает имя. На снимках хорошо просматривается силуэт лошади. Кажется, будто она вот-вот поскачет дальше. относится к отражательным туманностям: сама по себе она не излучает свет. Возможность любоваться ей предоставляет служащая фоном туманность IC 434. Она подсвечивает темную соседку.

На многочисленных снимках телескопов часто видно созвездие Ориона. Интересные объекты: звезды, туманности, облака газа и космический пыли — поражают своей красотой на фотографиях. Впрочем, и с Земли силуэт охотника кажется не менее впечатляющим. Такое обилие ярких и доступных для наблюдения невооруженным глазом объектов не характерно, пожалуй, ни для каких больше небесных изображений.

Желающие увидеть все красоты, которые скрывает мифический охотник, могут воспользоваться многочисленными ресурсами по астрономии, позволяющими изучать в том числе и созвездие Орион: «Астрогалактика», Google Sky, сервис «Гугл Планета Земля».

Новая фотография туманности

Новая фотография туманности Ориона, выполненная телескопом Джемени

Фотография выше получена с помощью новейшей системы адаптивной оптики, установленной на телескопе Джемини.

На новой фотографии, облака межзвездного газа синего цвета, как своеобразные «пули», приводимые в движение со сверхзвуковой скоростью, вылетают из области формирования массивной звезды за ее пределы.

Эти «пули» проходят через скопления нейтрального водорода и нагревают его, формируя столбы.

Сравнение снимков, выполненных разными телескопами

Адаптивная оптика

Оптика с большим полем обзора (85 угловых секунд в поперечнике), демонстрирует крайнюю эффективность системы и равномерную коррекцию по всему полю.

Сочетание созвездия из пяти лазерных опорных звезд с несколькими деформируемыми зеркалами, позволяет значительно расширить возможности адаптивной оптики в астрономии. Новая система, установленная на телескопе Джемини в Чили, является первой в своем роде использующей несколько лазерных опорных звезд.

Объекты глубокого космоса в созвездии Ориона

В созвездие Ориона входит большое количество объектов глубокого космоса, к примеру: M42 (или NGC 1976), Трапеция (входящая в М42), М43 (или NGC 1982) и многие другие. Более подробно вы можете узнать об этом на официальном сайте NASA (https://www.nasa.gov), также там есть огромная галерея фотографий различных объектов космоса в высоком разрешении (в том числе и тех, что описываются в этой статье).

Туманность Ориона или Мессье 42 (М42, NGC 1976)

Туманность находится на расстоянии 1500 световых лет от нас, что делает ее ближайшей к Земле крупной областью звездообразования и дает ей относительную яркую видимую величину – 4. Из-за ее яркости и заметного расположения, чуть ниже пояса Ориона, М42 можно увидеть невооруженным глазом. Лучше всего она наблюдается в январе.

В ее яркой центральной области находятся четыре массивные, молодые звезды. Ультрафиолетовый свет и излучение, испускаемые этими звездами, «вырезают» полость в туманности и мешают росту сотням меньших звезд.

Трапеция Ориона

Трапеция – представляет собой четыре массивные, холодные звезды, находящиеся в центре туманности Ориона. Эти четыре звезды находятся в области площадью около 1,5 световых лет, и доминируют над всеми остальными звездами. Ультрафиолетовое ионизирующее излучение от звезд Трапеции, в основном от самой яркой звезды Тета-1 Ориона С, питает все видимое свечение сложной области звездообразования.

Трапеция Ориона в оптическом (слева) и инфракрасном свете (справа) снята космическим телескопом Хаббл

Возраст этой туманности – около 3 миллионов лет. В свои молодые годы она была еще меньше по размеру. Недавние динамические исследования показали интересный результат – из-за неконтролируемых звездных столкновений, в более раннем возрасте, в самом центре Трапеции могла образоваться черная дыра, превышающая массу Солнца более чем в 100 раз. Наличие такого объекта у центра скопления могло бы объяснить высокие скорости звезд Трапеции.

Туманность Де Мерана или Мессье 43 (М43, NGC 1982)

М43 – часть комплекса молекулярных облаков. Является часто изображаемым, но редко упоминаемым соседом более известного Мессье 42. При наблюдении с Земли часть пыли туманности М43 похожа на водопад. Сама по себе М43 является областью звездообразования и, хотя и пронизана нитями темной пыли, состоит в основном из светящегося водорода. Все поле, расположенное примерно на расстоянии 1500 световых лет от нас, заполнено множеством сложных и живописных нитей из пыли. Непрозрачная, для видимого света, темная пыль создается во внешней атмосфере массивных, холодных звезд и выбрасывается сильным внешним ветром из протонов и электронов.

М43

Туманность Конская Голова

Эта маленькая темная туманность располагается к югу от Альнитака. Конская Голова входит в часть Облака Ориона. Располагается в 900 световых годах от Солнечной системы.

Туманность Конская Голова

Темный цвет туманности происходит благодаря плотной концентрации пыли и газов, которые создают известные формы Конской Головы. На фотографии туманность окутана красным цветом. Это происходит по причине ионизации гидрогена позади неё.

Туманность Пламя или NGC 2024

Это эмиссионная (самосветящаяся) туманность, располагается в пределах 900-1500 световых лет от Солнечной системы. Ее очертания были сформированы благодаря находящемуся неподалеку Альнитаку, который излучает ультрафиолетовый свет в туманность Пламя, тем самым «выталкивая» электроны из нитрогенных облаков. В центре NGC 2024 находится молодое звездное скопление, 86% площади которого заполнено околозвездным диском. Обсерватория Chandra X-ray насчитала около 800 звезд в данном скоплении. Туманность Пламя состоит в скоплении межзвездного вещества – Облаке Ориона.

Туманность Пламя (NGC 2024)

История

В расположении звёзд созвездия легко угадывается фигура человека. В Древнем Египте созвездие Орион именовалось Сах и почиталось как воплощение Осириса и «царь звезд»; в эпоху Нового царства Орион-Сах изображается плывущим на своей лодке к звездам. В Древнем Вавилоне оно называлось «Верный пастух небес». В иудейской (и библейской — Амос. 5:8) традиции Ориону соответствовало созвездие Кесиль или Кесил (ивр. ‏כסיל‏‎, буквально -«глупец»), происхождение которого пока никак не объясняется (возможно от еврейского месяца Кислев (приходящегося на ноябрь-декабрь), название которого, в свою очередь, происходит от еврейского корня К-С-Л, как в словах «кесел, кисла» (כֵּסֶל ,כִּסְלָה, надежда), то есть надежда на зимние дожди). В библейской Книге Иова (Иов. 38:31) упоминается неподвижность Ориона (Кесиля) на небосводе и «разбегание» Плеяд (Хима): «Можешь ли ты связать узел Хима и разрешить узы Кесиль?».

В Древней Греции в созвездии видели великого охотника Ориона, согласно греческому мифу, — сына Посейдона и Эвриалы. Помещёно на небо отцом Посейдоном после гибели Ориона от стрел богини Артемиды (по другому варианту мифа — от укуса Скорпиона).

Созвездие включено в каталог звёздного неба Клавдия Птолемея «Альмагест».

В Древней Руси созвездие называли Кружилия либо Коло.

В Армении созвездие Ориона именуется Айк в память о патриархе-родоначальнике армян, свет души которого, по традиционным повериям, вознесся и застыл на небе в виде одноименного созвездия.

У инков созвездие называлось Чакра, в то время как пояс Ориона у жителей царства Чиму, входившего в состав инкской империи, назывался Пата, то есть «Схваченный», поскольку считалось, что Луна посылала две крайних звезды, чтобы схватить среднюю звезду, как вора и преступника, и они вручали её «Грифам», то есть четырём звездам, располагавшихся ниже и выше в созвездии.

Народные имена Ориона чаще адресованы не всему созвездию, а только его поясу. Эта группа звезд имеет русские названия Коромысло, Коромыслица, Грабли, Грабельцы, Кичиги (кичига — изогнутая палка для молотьбы), Коряга. Украинские названия — Косарi, Коси, Полиця, Чепiги (чепiги и полиця — части плуга). Румынские названия — Грабли, Коса, Серп, Плуг. Эстонские названия — Цепы, Звезды Ручья, Звезды Ряда, Звезды Копья. Среди других названий этих звезд — Три Зебры (у готтентотов), Три Оленя (у североамериканских индейцев), Три Коня и Три Маралухи (у хакасов), Три Архара (у казахов), Три Сестры (у белорусов), Три Плуга (у немцев), Три Девушки (у хакасов), Трое Мужчин (у эскимосов), грузинское название Пояса Сасцари, армянское Кшерк и казахское Таразы означают «весы». Также в коллекцию имен Ориона входят Чурек (на Кавказе), Лодка (Океания), Крест (у башкир), Ножка Стола (у удмуртов), Собака Шайтана (у мордвы), Пастух (у немцев).

Орион вместе с Солнцем, Кассиопеей, Лебедем, Близнецами, Пегасом и Плеядами изображены на керамическом сосуде вучедольской культуры, найденном близ хорватского города Винковцы (3000—2600 лет до н. э.).

Наблюдения[править]

M 78 в созвездии Ориона

M 78 наблюдается в созвездии Ориона, лучшее время для её наблюдения — январь. Угловые размеры туманности составляют около 8×6 минут дуги, а её видимая звёздная величина равна 8,3m.

Туманность видна как тусклое пятно в небольшой бинокль с диаметром объектива 50 мм, а при использовании инструмента с апертурой 70 мм становятся видны две ярчайших звезды туманности, а сама M 78 выглядит как комета. В телескоп с апертурой не менее 120 мм становится видна её структура и видны туманности NGC 2064, 2067 и 2071, расположенные в пределах 20 минут дуги от M 78. Более крупные телескопы позволяют наблюдать больше деталей, а в телескоп с диаметром 350 мм видна структура не только самой M 78, но и NGC 2071.

Примечания[править]

1. Элементы карточки, которых нет в окне редактирования статьи, редактируются в Викиданных
2. Könyves V., André Ph., Arzoumanian D., Schneider N., Men’shchikov A., et al. Properties of the dense core population in Orion B as seen by the Herschel Gould Belt survey // Astronomy and Astrophysics. — 2020-03-01. — Vol. 635. — P. A34. — ISSN 0004-6361. — doi:10.1051/0004-6361/201834753.
3. ↑ Frommert H., Kronberg C. Messier Object 78 :  // www.messier.seds.org. — Дата обращения: 02.05.2021.
4. ↑ Garner R. Messier 78 :  // NASA. — 2018. — 18 июня. — Дата обращения: 30.04.2021.
5. ↑ M78 and Reflecting Dust Clouds :  // Astronomy Picture of the Day. — 2014. — 26 марта. — Дата обращения: 30.04.2021.
6. ↑ Seligman C.  :  // cseligman.com. — Дата обращения: 02.05.2021.
7. ↑ , p. 269.
8. Frommert H. The M78 IR Cluster :  // www.messier.seds.org. — Дата обращения: 01.05.2021.
9. Motte F., André P., Ward-Thompson D., Bontemps S. A SCUBA survey of the NGC 2068/2071 protoclusters // Astronomy & Astrophysics. — 2001-06-01. — Vol. 372. — P. L41–L44. — ISSN 1432-0746 0004-6361, 1432-0746. — doi:10.1051/0004-6361:20010543. Архивировано 12 июня 2021 года.
10. Fujita S., Tsutsumi D., Ohama A., Habe A., Sakre N. High-mass star formation in Orion possibly triggered by cloud-cloud collision. III. NGC 2068 and NGC 2071 // Publications of the Astronomical Society of Japan. — 2021-01-01. — Vol. 73. — P. S273–S284. — ISSN 0004-6264. — doi:10.1093/pasj/psaa005.
11. Flaherty K. M., Muzerolle J. Evidence for Early Circumstellar Disk Evolution in NGC 2068/71 // The Astronomical Journal. — 2008-03-01. — Vol. 135. — P. 966–983. — ISSN 0004-6256. — doi:10.1088/0004-6256/135/3/966.
12. , p. 271.

Характеристики[править]

M 78 — отражательная туманность. Она удалена, по разным оценкам, на 1350—1600 световых лет, а её диаметр составляет 3—5 световых лет. Эта туманность является частью Облака Ориона, а именно — гигантского молекулярного облака Орион B. Рядом c M 78 расположена туманность NGC 2071, а NGC 2064 и NGC 2067 являются частями M 78, но визуально отделены от неё полосой пыли.

Звёзды, находящиеся в туманности, создают недостаточно ультрафиолетового излучения, чтобы ионизовать газ. По этой причине наблюдается лишь рассеянный на пылинках свет звёзд, и спектр туманности непрерывен. Голубой цвет туманности обусловлен как голубоватым цветом самых ярких звёзд, её подсвечивающих, так и тем, что при рэлеевском рассеянии короткие волны рассеиваются лучше, чем длинные. Из всех отражательных туманностей M 78 — самая яркая для земных наблюдателей, её видимая звёздная величина составляет 8,0m.

В туманности и рядом с ней известно 45 звёзд типа T Тельца и 17 объектов Хербига — Аро. Также внутри туманности есть молодое погружённое скопление, в ней и сформировавшееся. Оно не наблюдается в оптическом диапазоне, но обнаружено в инфракрасном, и в нём содержится 192 звезды общей массой 113 M_⊙, а суммарная масса скопления на данный момент составляет 266 M_⊙. Эффективность звездообразования оказалась достаточно высокой: 30% начальной массы облака, из которого сформировалось скопление, перешло в звёзды. Ярчайшие из звёзд скопления — HD 38563A и HD 38563B, они имеют спектральный класс B и вносят основной вклад в подсвечивание туманности. Массы звёзд, сформировавшихся в туманности, не превышают 5 M_⊙.

Наиболее вероятно, что около 300 тысяч лет назад туманность M 78 столкнулась с NGC 2071. Это вызвало вспышку звездообразования, в которой, в частности, сформировались самые яркие звёзды, но звездообразование в облаке шло и до столкновения. Средний возраст протозвёзд в этих двух туманностях составляет около 2 миллионов лет.

Современные исследования Туманности М57

Туманность Кольцо — изображения NIRCam и MIRI.

В наши дни изучение Туманности Месье 57 ведется с помощью мощного телескопа Хаббл от НАСА. Переданные им данные позволили определить, что объект не имеет кольцеобразную форму. Другими словами, это не кольцо, а эллипс с размытыми краями. Она похожа на вытянутый по длине мяч для регби. Центр Месье 57 имеет голубой цвет, полон разнообразного материала и вытянут по направлению к Земле.

Это происходит потому, что они состоят из различных слоев центральной звезды, или различных элементов при различных температурах.

Звёздная карта.

Самый внешний слой, который на изображениях кажется красным, почти полностью состоит из водорода. Элементы, которые появляются в разных цветах, включают в себя ионизированный кислород, молекулярный азот, молекулярную серу и гелий.

Все внутренние части имеют сине-зеленый оттенок, который вызван линиями излучения дважды ионизированного кислорода при 495,7 и 500,7 нм.

Эти наблюдаемые так называемые «запрещенные линии» встречаются только в условиях очень низкой плотности, содержащей несколько атомов на кубический сантиметр.

Во внешней области кольца часть красноватого оттенка вызвана излучением водорода на длине волны 656,3 нм, образующим часть серии линий Балмера.

Мнение эксперта
Ловкачев Дмитрий
Астроном любитель

Запрещенные линии ионизированного азота или способствуют красноватости при 654,8 и 658,3 нм.

Недавнее картирование трехмерной структуры Туманности, частично основанной на изображении с Хаббла, указывает на то, что туманность является относительно плотным кольцом, напоминающим пончик, обернутым вокруг облака светящегося газа. Интенсивный ультрафиолетовый свет от горячей центральной звезды ионизирует атомы газа.

Телескоп Субару (Национальная астрономическая обсерватория Японии), архив Наследие Хаббла

НАСА, ЕКА, Архив наследия телескопа им.Хаббла

Приблизительный возраст Месье 57 – 10 000 лет. Оболочка Туманности постоянно расширяется со скоростью 20-30 км/с. В течение последних двух тысяч лет центральная звезда Кольцевой туманности покинула асимптотическую гигантскую ветвь после исчерпания своего запаса водородного топлива.

Месье 57 больше не производит свою энергию посредством ядерного синтеза и, с эволюционной точки зрения, теперь становится компактной белой карликовой звездой.

Ученые предполагают, что примерно через несколько десятков тысяч лет, когда газ постепенно рассеется и остынет, туманность уже не будет видна.

Звезды в поясе Ориона

Все три звезды, составляющие Пояс Ориона, — очень яркие, массивные и горячие звезды-гиганты голубовато-белого цвета. Каждая из этих звезд излучает в сотни тысяч раз больше света, чем наше Солнце. Только представьте: то количество света, которое Солнце излучает за сутки, каждая из этих звезд испускает всего за одну секунду!

Как называются звезды в Поясе Ориона? Справа в поясе располагается звезда Минтака (δ Ориона), что по-арабски означает «пояс». В центре находится звезда Альнилам (ε Ориона) — «жемчужный пояс», а слева — Альнитак (ζ Ориона) или «кушак».

Имена всех трех звезд арабского происхождения; они дошли до нас с тех времен, когда астрономия процветала на Ближнем Востоке и в Средней Азии. (В Европе в то время царили темные века.) Именно благодаря мусульманским астрономам, которые перевели многие из античных текстов, до наших дней сохранились труды Гиппарха и Птолемея.

Обязательно взгляните на ярчайшие звезды Пояса в бинокль или небольшой телескоп! Если ночь спокойная и прозрачная, и звезды мерцают не сильно, вы увидите ослепительно яркие далекие солнца, окруженные целой россыпью гораздо более тусклых звезд. Большая часть этих звездочек входит в состав звездной ассоциации Коллиндер 70 (Collinder 70), состоящей из горячих массивных звезд спектральных классов O и B.

У звезды Минтаки даже в небольшой телескоп можно увидеть звезду-компаньон 7-й звёздной величины — она находится в 52″ от главной звезды. На самом деле Минтака — целая система из четырех звезд; даже самое тусклое светило в этой системе ярче Солнца примерно в 3000 раз!

Обратите также внимание на замечательную кратную звезду σ Ориона, которая находится чуть ниже звезды Альнитак. Вместе с окрестными звездочками она образует мини-скопление сигма Ориона, которое очень красиво смотрится при наблюдении в небольшие телескопы