Як називається найяскравіша туманність на зоряному небі. Найкрасивіші туманності у космосі

Спектральний аналіз.Щоб проаналізувати спектральний склад випромінювання туманності, часто використовують щілинний спектрограф. У найпростішому випадку поблизу фокусу телескопа поміщають увігнуту лінзу, що перетворюється пучок світла в паралельний. Його спрямовують на призму або дифракційну решітку, що розщеплює пучок у спектр, а потім опуклою лінзою фокусують світло на фотопластинці, отримуючи при цьому не одне зображення об'єкта, а кілька за кількістю ліній випромінювання в його спектрі. Однак зображення центральної зірки при цьому розтягується в лінію, оскільки має безперервний спектр.
У спектрах газових туманностей представлені лінії всіх найважливіших елементів: водню, гелію, азоту, кисню, неону, сірки та аргону. Причому, як і скрізь у Всесвіті, водню та гелію виявляється набагато більше за інших.
Порушення атомів водню та гелію в туманності відбувається не так, як у лабораторній газорозрядній трубці, де потік швидких електронів, бомбардуючи атоми, переводить їх у більш високий енергетичний стан, після чого атом повертається у нормальний стан, випромінюючи світло. У туманності немає таких енергійних електронів, які б своїм ударом порушити атом, тобто. «закинути» його електрони більш високі орбіти. У туманності відбувається «фотоіонізація» атомів ультрафіолетовим випромінюванням центральної зірки, тобто. енергії кванта, що прийшов, достатньо, щоб взагалі відірвати електрон від атома і пустити його в «вільний політ». У середньому минає 10 років, поки вільний електрон зустрінеться з іоном, і вони знову об'єднаються (рекомбінують) у нейтральний атом, виділивши енергію зв'язку у вигляді квантів світла. Рекомбінаційні лінії випромінювання спостерігаються в радіо-, оптичному та інфрачервоному діапазонах спектра.
Найбільш сильні лінії випромінювання у планетарних туманностей належать атомам кисню, що втратили один або два електрони, а також азоту, аргону, сірці та неону. Причому вони випромінюють такі лінії, які ніколи не спостерігаються в їх спектрах лабораторних, а з'являються тільки в умовах, характерних для туманностей. Ці лінії називають "забороненими". Справа в тому, що атом зазвичай знаходиться в збудженому станіменше мільйонної частки секунди, а потім перетворюється на нормальний стан, випромінюючи квант. Однак існують деякі рівні енергії, між якими атом робить переходи дуже «неохоче», залишаючись у збудженому стані секунди, хвилини і навіть годинник. За цей час в умовах відносно щільного лабораторного газу атом обов'язково стикається з вільним електроном, який змінює його енергію, і виключається перехід. Але в украй розрідженій туманності збуджений атом довго не стикається з іншими частинками, і, нарешті, відбувається «заборонений» перехід. Саме тому вперше виявили заборонені лінії не фізики у лабораторіях, а астрономи, спостерігаючи туманності. Оскільки у лабораторних спектрах цих ліній був, деякий час навіть вважалося, що вони належать невідомому Землі елементу. Його хотіли назвати «небулою», але непорозуміння незабаром прояснилося. Ці лінії видно у спектрах як планетарних, і дифузних туманностей. У спектрах таких туманностей є слабке безперервне випромінювання, що виникає при рекомбінації електронів з іонами.
На спектрограмах туманностей, отриманих із щілинним спектрографом, лінії часто виглядають зламаними та розщепленими. Це ефект Доплера, що вказує на відносний рух частин туманності. Планетарні туманності зазвичай радіально розширюються від центральної зірки зі швидкістю 20-40 км/с. Оболонки наднових розширюються набагато швидше, збуджуючи перед собою ударну хвилю. У дифузних туманностей замість загального розширення зазвичай спостерігається турбулентний (хаотичний) рух окремих частин.
Важливою особливістю деяких планетарних туманностей є стратифікація їх монохроматичного випромінювання. Наприклад, випромінювання одноразово іонізованого атомарного кисню (що втратив один електрон) спостерігається у великій області, на великій відстані від центральної зірки, а дворазово іонізовані (тобто втратили два електрони) кисень і неон видно лише у внутрішній частині туманності, тоді як чотириразово іонізований неон чи кисень помітні лише у її центральної частини. Цей факт пояснюється тим, що необхідні для сильнішої іонізації атомів енергійні фотони не досягають зовнішніх областей туманності, а поглинаються газом вже недалеко від зірки.
За хімічним складом планетарні туманності дуже різноманітні: елементи, синтезовані в надрах зірки, в деяких із них виявилися підмішаними до речовини скинутої оболонки, а в інших – ні. Ще складніший склад залишків наднових: скинута зіркою речовина значною мірою змішана з міжзоряним газом і, крім того, різні фрагменти одного залишку іноді мають різний хімічний склад(як у Кассіопеї А). Ймовірно, ця речовина викидається з різних глибин зірки, що дає можливість перевіряти теорію еволюції зірок та вибуху наднових.

Дивні з глибин космосу загадкові об'єкти давним-давно приваблювали людей, які спостерігали за небом та його фантастичними об'єктами. У той час, коли телескопи ще були винайдені, під космічними туманностями малися на увазі протяжні освіти, що мали розмиті і незрозумілі обриси. Під ці незвичайні показники потрапляли і Галактики. Але поступово, згодом, вчені стали диференціювати ці поняття.

Що являють собою барвисті об'єкти космосу

Туманність - не що інше, як скупчення частинок пилу та газу. Вони можуть випромінювати світло або поглинати його, мати правильні формиабо химерно згинатися у космічному просторі, створюючи несиметричні фігури фантастичного вигляду.

Ще давньогрецький вчений Гіппарх у своєму каталозі наголосив на наявності в нічному небі кількох туманних об'єктів. Його колега Птолемей поповнив список ще п'ятьма туманностями. У XVII столітті Галілей винайшов телескоп і з його допомогою зміг побачити туманність Оріона та Андромеди. З того часу в міру вдосконалення телескопів та інших приладів розпочалися нові відкриття у космічному просторі. А туманності зарахували до окремого класу зіркових об'єктів.

Згодом відомих туманностей стало дуже багато. Вони почали заважати вченим та астрономам у пошуках нових об'єктів. Наприкінці XVIII століття, вивчаючи певні об'єкти – комети, Шарль Мессье склав «каталог дифузних нерухомих об'єктів», які були схожі на комети. Але через відсутність достатньої технічної підтримки до цього каталогу увійшли як туманності, і галактики разом із кульовими зоряними скупченнями. Так само, як удосконалювалися телескопи, розвивалася й сама астрономія. Поняття «туманність» набувало нових фарб і постійно уточнювалося. Деякі види туманностей ідентифікували у зоряні скупчення, деякі віднесли до поглинаючих, а в 20-х роках минулого століття Хаббл зміг встановити природу туманностей та виділити області галактик.

Які види туманностей існують

Початковий принцип, за яким кваліфікують туманності, полягає в поглинанні чи розсіюванні (випромінюванні) ними світла. Цей критерій поділяє туманності на світлі і чорні. Випромінювання світлих залежить від їхнього походження. А джерела енергії, які збуджують їхнє випромінювання, залежать від власної природи. Дуже часто в туманності можуть діяти не один, а два механізми випромінювання. Темні можна побачити тільки завдяки поглинанню джерел випромінювання, що за ними розташовані.

Але якщо перший принцип класифікації точний, то другий (розподіл туманностей на пилові та газові) є умовним принципом. Кожна туманність містить пил та газ. Цей поділ зумовлений різними механізмами випромінювання та способами спостереження. Наявність пилу найкраще спостерігається під час поглинання випромінювання темними туманностями, які розміщені за джерелами. Власне випромінювання газових компонентів туманності проглядається при її іонізації ультрафіолетом або нагріванні міжзоряного середовища.

Сучасна класифікація туманних об'єктів представлена ​​в такий спосіб.

ДИФУЗНІ. Спостерігаються в спіральних рукавах формуються Галактик і є консистенцією після утворення зірок. Туманності дифузного походження мають неправильні химерні контури, а розташовуються в спіралеподібних рукавах галактик. Поглинають ультрафіолетове випромінювання, що надходить від гарячої зірки, і поширюють їх у простір. Сильну яскравість туманностям надають зірки, що формуються поруч.

Відображають. За створюваним світловим ефектом об'єкти схожі з дифузними, але випромінювання від зірки не поглинають, а лише його відбивають. Це газово-пилові хмари, що підсвічуються зірками. Якщо зірки розташовані в міжзоряній хмарі або біля неї, але не дуже гарячі, щоб зменшити навколо себе кількість водню, то головним джерелом оптичного випромінювання самої туманності стає світлозорі, що розсіюється міжзоряним пилом. Яскравий приклад такого явища знаходиться навколо зірок Плеяди.

ТЕМНІ. Є потужним джерелом радіохвильового та інфрачервоного випромінювання, але пилові частинки, що входять до їх складу, поглинають світло і не відображають його, через що побачити ці чорні об'єкти на нічному небосхилі можна, тільки якщо поруч знаходиться «підсвічена» туманність або яскрава зірка, що народжується. Темна туманність представлена ​​у вигляді щільної, найчастіше молекулярної хмари міжзоряного пилу та газу. Найчастіше темні туманності видно на тлі світлих. Вкрай рідко вчені помічають їх на тлі Чумацького Шляху. Їх називають гігантськими глобулами.

СВЕРХНОВІ. З'являються як залишкова освіта після вибуху старої великої зірки. Та скидає оболонку і перетворюється на білий карлик. А хмара, що утворюється навколо неї, поступово розширюється і потім розсіюється в просторі. Одним із кращих прикладів залишку наднової зірки можна назвати крабоподібну туманність у сузір'ї Тельця. Вона освітлена пульсаром, який був утворений надновою зіркою.

ПЛАНЕТАРНІ. Ці туманності - найпоширеніші, створені верхніми шарами атмосфер зірок. Тільки в Чумацькому Шляху їх налічується понад 20 тис. старі червоні гіганти, вмираючи, залишають після себе хмару, що утворюється в результаті процесів ядерного синтезу в ядрі планети. Вперше їх відкрив у XVII столітті Гершель, а назвав так через зовнішню схожість із дисками планет. Але не всі планетарні туманності є формою диска, деякі мають округлу форму кільця. Усередині таких туманностей спостерігається тонкого типу структура у вигляді спіралей, струменів та дрібних глобул.

За аналогією із земними образами вчені підібрали туманностям незвичайні назви.

Крабоподібна туманність


Утворилася внаслідок вибуху наднової зірки. Має волокнисту структуру, забарвлена ​​у найрізноманітніші кольори. Неправильна форма туманності створює відчуття, ніби на нічному небі живе гігантський краб, який ось-ось вирушить у свою неспішну подорож Всесвітом. Належить до класу дифузних утворень і знаходиться у сузір'ї Тельця. Розташовується на відстані від Землі у 6500 світлових років. Має розмір у поперечнику – 11 світлових років.

У центрі туманності вчені виявили пульсар, який є нейтронною зіркою. Діаметр цього космічного тіла дорівнює лише 35 км. Зірка викидає у космічний простір іонізовані та нейтральні гази, що підсвічують небесного Краба. Цікаво, що цю небесну красу можна спостерігати, скориставшись біноклем. І тим більше детально розглянути «хмару» можна через телескопи. Туманність була відкрита Джоном Бевісом у 1731 році.

Туманність Котяче око


Туманність отримала свою незвичайну назву за химерний малюнок, що нагадує зіницю котячого ока та райдужну оболонку навколо нього. Міжзоряна речовина обмежена «обручем», що не дозволяє йому розпливатися в міжзоряному просторі. Розташована хмара у сузір'ї Дракона. При ретельному та довгому розгляді можна побачити дугоподібні сполохи та викиди у туманності. Вона «в'ється» хитромудрими візерунками і викликає у спостерігача змішані відчуття. Погляд «кішки» має дивну привабливу силу.

У центрі Котячого ока розташована подвійна зірка. Але щодо її двоїстості ще точаться суперечки вчених. Приблизно 1000 років тому велике космічне тіло втратило свою оболонку, яка стала розсіюватись у просторі. Туманність можна спостерігати мешканцям Північної півкулі. Вчені припускають, що видиме розтягнення туманності з 2-х сторін призведе до розриву цих точках, і тоді процес розсіювання міжзоряної речовини різко прискориться. Котяче око було відкрито 1786 року Вільямом Гершелем.

Туманність Оріону


Являє собою скупчення іонізованого водню. Хмара підсвічується чотирма зірками, розташованими в центрі туманності. Знаходиться від Землі на відстані приблизно 1344 світлових років, а в поперечнику становить 33 світлові роки. Цей космічний об'єкт було відкрито вченим Фабрі де Пейреском Нікола-Клодом 26 липня 1610 року. Його неважко помітити на нічному небосхилі, направивши погляд на область трохи нижче пояса Оріона (він є 3 зірками, розташованих на невеликій відстані один від одного). При більш детальному розгляді можна побачити, що міжзоряне речовина в туманності забарвлено в пурпурові і зелені відтінки.

Туманність Бумеранг


Цю освіту часто плутають з іншою планетарною туманністю – NGC 40 – за їхню зовнішню схожість. Скупчення міжзоряних газів перебуває у сузір'ї Центавра. Це - одне з найхолодніших місць Всесвіту, температура на ньому досягає -272 С. Розташований він на відстані 5000 світлових років від Землі. Хмара газу має біполярну форму, що нагадує форму бумеранга і поширюється від зірки із величезною швидкістю – 600 000 км/год. Знімок, на якому можна детальніше розглянути будову туманності, було зроблено у 1998 році. Це – протопланетарна туманність, яка у майбутньому перетворюється на планетарну.

Туманність Крила метелика


Планетарна туманність, віддалена на 2100 світлових років, проживає в Змієносці, а за величиною, що здається, досягає 14.7. Її також називають Метеликом Мінковським, на честь Рудольфа Мінковським, який знайшов її в 1947 році. Це примітний і своєю формою об'єкт, що запам'ятовується: дві частки матеріалу виділяються з зірки-попередника. Швидкість цих струменів – мільйон км/год. Зірка в центрі – подвійна система, представлена ​​білим карликом та наближеним супутником. Це чудовий приклад біполярної планетарної туманності, що з часом розмір туманності розширюється. Обчислення швидкості показує, що зірковий спалах, що став причиною створення «крил», стався 1200 років тому

Туманність Шолом Тора


Емісійна туманність, віддалена на 11 960 світлових років, проживає в Великому Псіі тягнеться на 30 світлових років. Свою назву отримала, тому що форма та розташування бульбашок та ниток схожі на шолом норвезького бога Тора. Шукайте туманність у 8 градусах на північний схід від Сіріуса (найяскравіша в небі). У центрі туманності розташована зірка WR 7. Цікаво, що всі частини Шолома мають різну швидкість розширення (10-30 км/с). Через це і вік її сягає 78500-236000 років. За незвичайним Шоломом Тора потрібно спостерігати у 10-дюймовий телескоп, щоб уловити дуги у центральній ділянці. Гарний об'єкт, розташований у Великому Псі, віддалений на 15000 світлових років, а витягується на 30 світлових років. Структура шолома сформувалася під впливом вітру центральної зірки, бурхливого в молекулярному хмарі.

Загадкові і містичні, яскраві туманності, що постійно змінюються, є не тільки результатом швидкого зростання, життя і вмирання зірок, але й способом вивчення космічних зон, що мають колосальні розміри в цілі тисячі світлових років. На такі гарні явища не можна не зважати. Через 5 млрд. років Сонце перетвориться на червоний гігант, потім станеться спалах, і викинуті гази утворюють навколо світила планетарну туманність. Але спостерігати її доведеться нащадкам людей, які, можливо, в цей час житимуть на іншій планеті, придатній для життя людства.

В основу слова "туманність" лягло латинське слово "хмара". Справді, вона є космічні хмари, зіткані з пилу і газу, які плавають у просторі. Якщо є більше однієї, значить, мова йдепро туманності.
Це основний будівельний блок, в якому містяться елементи, що використовуються для створення зірок і цілих зіркових систем. Крім цього, їх по праву вважають найкрасивішими об'єктами, багатством кольорових відтінків, що світяться, і світловими завихреннями.

Чи знаєте ви найяскравішу серед туманностей?

Це туманність Оріона, що знаходиться в однойменному сузір'ї. Вона відноситься до найяскравіших і найвідоміших.
Саме зірки, розташовані всередині такої газової хмари, розцвічують її прекрасними відтінками кольору – червоного, синього, зеленого. Все залежить від комбінації різних елементів, що знаходяться всередині такої туманності. Переважна більшість складається з:
- Водню 90%;
- гелію 10%;
- На 0,1% припадають такі важкі елементи, як азот, вуглець, калій, магній, кальцій, залізо. Подібні хмари з матерією досить великі. Власне, це найбільші галактичні об'єкти. Більшість із них у поперечнику мають десятки, а часом і сотні світлових років.
Туманності поділили на 5 категорій, що виступають основними:
емісійні;
відбивні;
темні;
планетарні;
залишки наднових.
Перші дві категорії за своїм зовнішньому виглядудуже нечіткі, не мають будь-якої помітної формою, чи структурою. Їх ще називають дифузними.

Основні типи туманностей

Емісійна туманність

Це газова хмара високої температури. Зірки дають підсвічування атомів хмари УФ-випромінюванням. Тому що вони потрапляють потім на нижчий енергетичний рівень, відбувається випромінювання, що нагадує процес появи неонового світла – туманність починає світитися. Велика кількість водню наповнює їх червоним кольором, додаткові відтінки (синього та зеленого кольорів) можуть виробляти атоми інших елементів. Хоча найпоширенішим практично завжди залишається водень. Як приклад такої туманності слід навести туманність Оріона (M42).

Відбивна туманність

Її на відміну від емісійної в наступному – від неї не виходить власна радіація. Ця пилово-газова хмара сприяє лише відображенню світлової енергії сусідніх туманностей або групи з кількох зірок. Найчастіше розташовується у місцях освіти зірок. Наявність синюватого відтінку досягається розсіяним світлом, адже саме синій може розсіюватися максимально ефективно. Відмінним прикладом служить М20 – трироздільна туманність, розташована у сузір'ї Стрільця.

Темна туманність

Хмара пилу, що блокує проходження світла від розташованих за ним об'єктів. Нагадує відбивну, згідно зі своїм складом. Відмінністю є розташування джерела світла. Зазвичай темну туманність спостерігають разом з відбивними та емісійними.
Мабуть, найбільш відомим прикладом є туманність Кінська Голова, розташована у сузір'ї Оріон. Являє собою темну пилову область, що має форму кінської голови, що блокує світло від набагато більшої за розмірами емісійної, що знаходиться за нею.

Планетарна туманність

Це оболонка з газу, що «народжений» зіркою, що наближається до завершення циклу свого життя. Подібна назва злегка вводить в оману, адже насправді вони не мають нічого спільного з будь-якими планетами. Своєю назвою завдячують округлій формі, що нагадує контури планет. Зовнішню газову оболонку найчастіше висвітлюють залишки зірок, що збереглися у центрі.
Найкращим прикладом вважається М57 туманність Кільце в сузір'ї Ліра.

Залишок наднової зірки

Створюються вони після завершення життя зірок в результаті масивного вибуху, більш відомому як наднова зірка, в результаті якого більшість зіркової речовини виноситься в космос. Хмари матерії починають горіти разом із залишками зірки, що породила їх.
Найкраще демонструє подібний залишок наднових зірок М1 – крабоподібна туманність, що знаходиться в сузір'ї Тельця.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Туманність емісійних ліній та емісійна туманність створюють власне світіння. Атоми водню приходять в активність через потужне ультрафіолетове світло зірок. Потім водень іонізується (втрачає електрон, що випромінює фотон).

Зірки О-типу можуть іонізувати газ у радіусі 350 світлових років. Туманність М17 виявив де Шезо в 1746, а в 1764 її знову відкрив Шарль Месьє. Вона знаходиться в Стрільці і називається також туманністю Лебедя, Омега, Підкова та Лобстер. Неймовірно яскраве та її рожеве свічення можна помітити без використання техніки в низьких широтах (видима величина – 6). Усередині знаходяться молоді зірки, що створюють ділянку HII. За червоний колір відповідає іонізований водень.

Інфрачервоне світло допомагає знаходити величезну кількість пилу, що натякає на активне зіркоутворення. Усередині знаходиться скупчення з 30 зірок, затінених туманністю, що протирається в діаметрі на 40 світлових років. Загальна маса у 800 разів перевищує сонячну.

М17 видалено на 5500 світлових років. Разом з М16 розташована в одному спіральному рукаві Чумацького Шляху (Стрільця-Кіля).

Які не вдавалося дозволити на зірки.

Деякі приклади такого використання збереглися досі. Наприклад, Галактику Андромеди часто називають "Туманністю Андромеди".

У міру розвитку астрономії та роздільної здатності телескопів, поняття «туманність» все більше уточнювалося: частина «туманностей» була ідентифікована як зоряні скупчення, були виявлені темні (поглинаючі) газопилові туманності і, нарешті, в 1920-х роках, спочатку Лундмарку, а потім і Хаблу, вдалося дозволити на зірки периферійні області низки галактик і цим встановити їх природу. З цього часу термін «туманність» вживається у наведеному вище значенні.

Типи туманностей

Первинна ознака, що використовується при класифікації туманностей - поглинання або випромінювання (розсіювання) ними світла, тобто за цим критерієм туманності поділяються на темні та світлі. Перші спостерігаються завдяки поглинанню випромінювання розміщених за ними джерел, другі - завдяки власному випромінюванню або відображенню (розсіюванню) світла розташованих поруч зірок. Природа випромінювання світлих туманностей, джерела енергії, які збуджують їхнє випромінювання, залежить від їхнього походження і може мати різноманітну природу; часто в одній туманності діють кілька механізмів випромінювання.

Розподіл туманностей на газові та пилові значною мірою умовний: усі туманності містять і пил, і газ. Такий поділ історично обумовлено різними способами спостереження та механізмами випромінювання: наявність пилу найбільш яскраво спостерігається при поглинанні випромінювання темними туманностями розташованих за ними джерел і при відображенні або розсіюванні, або перевипромінюванні пилом, що міститься в туманності випромінювання розташованих поблизу або в туманності зірок; власне випромінювання газової компоненти туманності спостерігається при її іонізації ультрафіолетовим випромінюванням розташованої в туманності гарячої зірки (емісійні області H II іонізованого водню навколо зіркових асоціацій або планетарні туманності) або при нагріванні міжзоряного середовища ударною хвилею внаслідок вибуху наднової або впливу потужного зв'язку .

Темні туманності

Темні туманності є щільними (зазвичай молекулярними) хмарами міжзоряного газу та міжзоряного пилу, непрозорі через міжзоряне поглинання світла пилом. Зазвичай вони помітні на тлі світлих туманностей. Рідше темні туманності видно прямо на тлі Чумацького Шляху. Такі туманність Вугільний Мішок і безліч дрібніших, званих гігантськими глобулами.

Міжзоряне поглинання світла A v темних туманностях коливається в широких межах, від 1-10 m до 10-100 m найбільш щільних. Будова туманностей з великими A v піддається вивченню лише методами радіоастрономії та субміліметрової астрономії, в основному за спостереженнями молекулярних радіоліній та інфрачервоного випромінювання пилу. Часто всередині темних туманностей виявляються окремі ущільнення з A v до 10 000 m у яких, мабуть, формуються зірки.

У тих частинах туманностей, які напівпрозорі в оптичному діапазоні добре помітна волокниста структура. Волокна і загальна витягнутість туманностей пов'язані з наявністю в них магнітних полів, що ускладнюють рух речовини поперек силових ліній і призводять до розвитку ряду видів магнітогідродинамічних нестійкостей. Пиловий компонент речовини туманностей пов'язаний з магнітними полями через те, що порошинки електрично заряджені.

Відбивні туманності

Відбивні туманності є газово-пиловими хмарами, що підсвічуються зірками. Якщо зірка (зірки) знаходяться в міжзоряній хмарі або поряд з нею, але недостатньо гаряча (гарячі), щоб іонізувати навколо себе значну кількість міжзоряного водню, то основним джерелом оптичного випромінювання туманності виявляється світло зірок, що розсіюється міжзоряним пилом. Прикладом таких туманностей є туманності навколо яскравих зірок у скупченні Плеяди.

Більшість відбивних туманностей розташовані поблизу площини Чумацького Шляху. У ряді випадків спостерігаються відбивні туманності на високих галактичних широтах. Це газово-пилові (часто молекулярні) хмари різних розмірів, форми, щільності та маси, що підсвічуються сукупним випромінюванням зірок диска Чумацького Шляху. Вони важкі для вивчення через дуже низьку поверхневу яскравість (зазвичай набагато слабше фону неба). Іноді, проеціруясь на зображеннях галактик, вони призводять до появи на фотографіях галактик неіснуючих деталей - хвостів, перемичок і т.п.

Відбивна туманність «Ангел» знаходиться на висоті 300 пк над площиною галактики

Деякі відбивні туманності мають кометоподібний вигляд і називаються кометарними. У «голові» такої туманності перебуває зазвичай змінна зірка типу T Тельця, що висвітлює туманність. Такі туманності нерідко мають змінну яскравість, відстежуючи (із запізненням на час поширення світла) змінність випромінювання зірок, що висвітлюють їх. Розміри кометарних туманностей зазвичай малі соті частки парсека.

Рідкісним різновидом відбивної туманності є так звана світлова луна, що спостерігалася після спалаху нової зірки 1901 року в сузір'ї Персея. Яскравий спалах нової зірки підсвітив пил, і кілька років спостерігалася слабка туманність, що поширювалася на всі боки зі швидкістю світла. Крім світлового луни після спалахів нових зірок утворюються газові туманності, подібні до залишків спалахів наднових зірок.

Багато відбивні туманності мають тонковолокнисту структуру-систему майже паралельних волокон завтовшки кілька сотих чи тисячних часток парсека. Походження волокон пов'язане з жолобковою або перестановною нестійкістю в туманності, пронизаної магнітним полем. Волокна газу та пилу розсувають силові лінії магнітного поля та впроваджуються між ними, утворюючи тонкі нитки.

Вивчення розподілу яскравості та поляризації світла по поверхні відбивних туманностей, а також вимірювання залежності цих параметрів від довжини хвилі дозволяють встановити такі властивості міжзоряного пилу, як альбедо, індикатрису розсіювання, розмір, форму та орієнтацію порошин.

Туманності, іонізовані випромінюванням

Туманності, іонізовані випромінюванням, - ділянки міжзоряного газу, сильно іонізованого випромінюванням зірок або інших джерел іонізуючого випромінювання. Найяскравішими та найпоширенішими, а також найбільш вивченими представниками таких туманностей є області іонізованого водню (зони H II). У зонах H II речовина практично повністю іонізована і нагріта до температури ~10 4 До ультрафіолетовим випромінюванням зірок, що знаходяться в них. Усередині зон HII все випромінювання зірки в лайманівському континуумі переробляється на випромінювання в лініях субординатних серій, відповідно до теореми Росселанда. Тому в спектрі дифузних туманностей дуже яскраві лінії серії Бальмерівської , а також лінія Лайман-альфа. Лише розріджені зони H II низької щільності іонізовані випромінюванням зірок, у т. зв. корональний газ.

До туманностей, іонізованим випромінюванням належать також звані зони іонізованого вуглецю (зони C II), у яких вуглець практично повністю іонізований світлом центральних зірок. Зони C II зазвичай розташовані навколо зон H II в областях нейтрального водню (H I) і проявляють себе по рекомбінаційним радіоліній вуглецю, аналогічним рекомбінаційним радіоліній водню та гелію. Зони C II спостерігаються також в інфрачервоній лінії C II (λ = 156 мкм). Для зон C II характерні низька температура 30-100 К і малий ступінь іонізації середовища в цілому: N e / N< 10 −3 , где N e и N концентрации электронов и атомов. Зоны C II возникают из-за того, что потенциал ионизации углерода (11,8 эВ) меньше, чем у водорода (13,6 эВ). Излучение звёзд с энергией E фотонов 11,8 эВ E 13,6 эВ (Å) выходит за пределы зоны H II в область H I, сжатую ионизационным фронтом зоны H II, и ионизует там углерод. Зоны C II возникают также вокруг звёзд спектральных классов B1-B5, находящихся в плотных участках межзвёздной среды. Такие звёзды практически не способны ионизовать водород и не создают заметных зон H II.

Туманності, іонізовані випромінюванням, виникають також навколо потужних рентгенівських джерел у Чумацькому Шляху та інших галактиках (зокрема в активних ядрах галактик і квазарах). Для них часто характерні високі температури, ніж у зонах H II, і більш високий рівень іонізації важких елементів.

Планетарні туманності

Різновидом емісійних туманностей є планетарні туманності, утворені верхніми шарами атмосфер зірок; зазвичай це оболонка, скинута зіркою-гігантом. Туманність розширюється та світиться в оптичному діапазоні. Перші планетарні туманності були відкриті У. Гершелем близько 1783 року і названі за їх зовнішню подібність із дисками планет . Однак далеко не всі планетарні туманності мають форму диска: багато хто має форму кільця або симетрично витягнуті вздовж деякого напрямку (біполярні туманності). Усередині них помітна тонка структура у вигляді струменів, спіралей, дрібних глобул. Швидкість розширення планетарних туманностей 20-40 км/с, діаметр 0,01-0,1 пк, типова маса близько 0,1 маси Сонця, життя близько 10 тис. років.

Туманності, створені ударними хвилями

Різноманітність та численність джерел надзвукового руху речовини у міжзоряному середовищі призводять до великої кількості та різноманітності туманностей, створених ударними хвилями. Зазвичай такі туманності недовговічні, тому що зникають після вичерпання кінетичної енергії газу, що рухається.

Основними джерелами сильних ударних хвиль у міжзоряному середовищі є вибухи зірок - скидання оболонок при спалахах наднових і нових зірок, а також зірковий вітер (в результаті дії останнього утворюються т.з. бульбашки зоряного вітру). У всіх випадках є точкове джерело викиду речовини (зірка). Створені таким чином туманності мають вигляд оболонки, що розширюється, за формою близькою до сферичної.

Речовина, що викидається, має швидкості близько сотень і тисяч км/с, тому температура газу за фронтом ударної хвилі може досягати багатьох мільйонів і навіть мільярдів градусів.

Газ, нагрітий до температури кілька мільйонів градусів, випромінює головним чином рентгенівському діапазоні як у безперервному спектрі, і у спектральних лініях. В оптичних спектральних лініях світиться дуже слабко. Коли ударна хвиля зустрічає неоднорідності міжзоряного середовища, вона огинає ущільнення. Усередині ущільнень поширюється повільніша ударна хвиля, що викликає випромінювання в спектральних лініях оптичного діапазону. В результаті виникають яскраві волокна, добре помітні на фотографіях. Основний ударний фронт, обтискаючи потік міжзоряного газу, наводить його на рух у бік свого поширення, але з меншою, ніж у ударної хвилі, швидкістю.

Залишки наднових та нових зірок

Найбільш яскраві туманності, створені ударними хвилями, викликані вибухами наднових зірок і називаються залишками спалахів наднових зірок. Вони відіграють важливу роль у формуванні структури міжзоряного газу. Поряд з описаними особливостями для них характерне нетеплове радіовипромінювання зі статечним спектром, викликане релятивістськими електронами, що прискорюються як у процесі вибуху наднової, так і пізніше пульсаром, що зазвичай залишається після вибуху. Туманності, пов'язані з вибухами нових зірок, малі, слабкі та недовговічні.

Туманності навколо зірок Вольфа - Райє

Шолом Тора - туманність навколо зірки Вольфа - Райє

Інший тип туманностей, створених ударними хвилями пов'язаний із зоряним вітром від зірок Вольфа-Райє. Ці зірки характеризуються дуже потужним зоряним вітром з потоком маси на рік і швидкістю закінчення 1 10 3 -3 10 3 км/с. Вони створюють туманності розміром кілька парсек з яскравими волокнами межі астросфери такий зірки. На відміну від залишків спалахів наднових зірок, радіовипромінювання цих туманностей має теплову природу. Час життя таких туманностей обмежений тривалістю перебування зірок у стадії зірки Вольфа - Райє та близько 10 5 років.

Туманності навколо O-зірок

Аналогічні за властивостями туманностям навколо зірок Вольфа-Райє, але утворюються навколо найяскравіших гарячих зірок спектрального класу О-Of, що мають сильний зоряний вітер. Від туманностей, пов'язаних із зірками Вольфа - Райє, вони відрізняються меншою яскравістю, більшими розмірами і, мабуть, більшою тривалістю життя.

Туманності в областях зіркоутворення

Туманність Оріон А - гігантська область зіркоутворення

Ударні хвилі менших швидкостей виникають у областях міжзоряного середовища, у яких відбувається зіркоутворення. Вони призводять до нагрівання газу до сотень і тисяч градусів, збудження молекулярних рівнів, часткового руйнування молекул, нагрівання пилу. Такі