Туманність

Туманність - Небесне тіло - скупчення світної матерії, схоже на легкі хмаринки або пластівці фосфоресцирующего туману.

Т. на перший погляд легко змішати зі слабкими телескопічними кометами, але Т. не змінюють свого положення серед сусідніх зірок, не мають чутливого паралакса (див.) - не належать до Сонячної системи, а однаково далекі від нас, як і зірки. До Т. близько підходять так звані. зіркові купи; між цими типами світил не можна навіть провести різкої межі. Багато Т., що мають вид в слабейшие труби суцільний тьмяно світиться маси (всього краще їх визначити словом "світлий наліт"), у більш сильні труби виявляються розкладеними на окремі яскраві точки. Разом з поліпшенням оптичних засобів все більше число Т. переходить в розряд розкладені. З іншого боку, спектральний аналіз довів, що багато Т. ніколи не можуть бути розкладені, що вони являють собою дійсно скупчення матерії в газоподібному стані і в усякому разі не складаються з окремих твердих або рідких тілець. Різноманітність видів Т. і зоряних куп настільки велике, що якщо взяти, з одного боку, таку характерну купу широко розставлених зірок, як Плеяда, а з іншого боку, безформні клуби космічної матерії, як Т. в сузір'ї Оріона, то можна підібрати ряд небесних об'єктів, які складуть безперервний і поступовий перехід між такими різними типами світил. Лише кілька найяскравіших Т. видимі неозброєним оком і те як світлі точки, ледь відмітні для самого гострого зору від звичайних зірок. Назад, деякі широко розкинуті зіркові купи (а для дуже короткозорих людей навіть Плеяди) можуть служити зразком того, як представляються в трубі справжні Т.



Назви nebula, νεφέλιον вживалися ще древніми астрономами. Гіппарх називав так відоме зоряне скупчення Praesepe в сузір'ї Рака. Птолемей з незрозумілої причини тепер позначав "туманними" деякі яскраві зірки. Ці νεφελοετδες вважалися астрологами небезпечними - вони приносили сліпоту. Мабуть, уже Al Sufi, арабський астроном Х ст., Знав про існування Т. в сузір'ї Андромеди. На голландських картах (близько 1500 р.) це місце неба позначено групою точок. Перший опис знаменитої Т. Андромеди дав Тобіас Майєр в 1612 р. Потім Цізат в Люцерні, спостерігаючи комету в 1618 р., зауважив Т. в сузір'ї Оріона. Цю Т. докладно описав Гюйгенс в 1656 р. У 1716 р. Галлей знав ще тільки шість Т., але каталог Мессьє (1771) містить 103 Т. Близько того ж часу 42 т. південного неба заніс на карту Лакайль під час свого перебування ( 1752) на мисі Доброї Надії. Гігантський крок вперед зробив В. Гершель. При своїх багаторічних "пошуках" по всьому небосхилу він відкрив до трьох тисяч нових Т., іноді досить значних за величиною і слабких, іноді ледве відмітних від зірок. Гершель розрізняв шість класів: зіркові купи; розкладені Т.; Т. в тісному сенсі слова (неправильний, правильний - овальні і кільцеподібні); планетарні Т.; зіркові Т.; туманні зірки. Його перший "Catalogue of one Thousand new Nebulae and Clusters of Stars" з'явився в 1786 р. Потім (1789-1802) Гершель надрукував кілька додаткових каталогів. Син його, Д. Гершель, продовжував ту ж роботу для південної півкулі (1834-38). Загальний каталог Т., виданий ним в 1864 р., укладав 5079 предметів. Пошуками за новими Т. займалися потім Денлоп, Росс, Лассель, Дарре, Шмідт, в новітній час Стефан, Бігурдан. У 1888 р. вийшов "A New Gener al Catalogue of nebulae and clusters of stars", оброблений Дрейер, він містить 7840 предметів. Тепер прийнято позначати Т. номерами цього каталогу (у скороченні NGC). Лорд Росс, користуючись величезною оптичної потужністю своїх рефлекторів, відкрив надзвичайно цікаві деталі багатьох Т. Він встановив новий, вельми великий клас спіральних Т. і довів, що багато хто так звані овальні Т. не мають правильної фігури. У 1880 р. Дрепер отримав перший фотографічний знімок Т. (в Оріоні). Світлина дала можливість шляхом збільшення часу експозиції (іноді протягом декількох ночей підряд) виявляти присутність туманною матерії: там, де око навіть у кращі рефрактори нічого не може розпізнати, виявлені величезні, хоча вкрай слабкі Т. у багато десятків квадратних градусів. Описана Гюйгенсом Т. в Оріоні складає незначну за площею частина всього скупчення, що займає своїми розгалуженнями половину сузір'я. Фотографія ж відкрила дуже складні туманні смуги, що огортає групу Плеяд. З фотографічних знімків Т. особливо відомі роботи Ісаака Робертса та бр. Анрі.

 

Серед різних тісних зоряних куп, які в слабкі інструменти мають вигляд Т., особливо цікаві "кулясті" скупчення дрібних зірочок рівних між собою по яскравості (12-15 величини). Найбільш характерні такі купи в созв. Тукана, Центавра. Зірочки розташовані в них набагато тісніше біля центру, ніж у околиць. Величезна кількість зірочок у таких купах виявилися змінними. Вони правильно змінюють блиск на 1-2 величини в різні, іноді дуже короткі проміжки часу. Величезна більшість нерозкладних Т. (кілька тисяч) відноситься до класу овальних, розміри їх звичайно дуже малі. Вони розташовані групами в різних частинах неба, притому саме в місцевостях, бідних зірками. Інші круглиеТ. на противагу кулястим зоряним купах з центральним згущенням і з розмитими контурами здаються абсолютно рівномірно сяючими, різко окресленими дисками; за виглядом нагадують диски планет, освітлених стороннім світлом. Такі Т. названі Гершелем планетарними; він налічував до 80 таких Т.; колір їх голубуватий; типом може бути одне з Т. у Великій Ведмедиці. Росс показав, втім, що багато планетарні Т. повинні бути віднесені до спіральним. Серед цих останніх найбільш відомі Т. в сузір'ях Гончих Собак і Діви. У спіральних Т. від центральних згущень розходяться неправильними завитками гілки струменистий будови, поступово сходять нанівець. До цього класу, судячи з фотографій Робертса, відносяться і Т. в Андромеда. Невелике число Т. (за підрахунком Гершеля - 12) має характерний вигляд кільця, іноді круглого, іноді еліптичних, ймовірно, в залежності від кута, складеного їх площинами з променями зору. Іноді, як у відомій Т. в созв. Ліри, внутрішній простір заповнений надзвичайно рідкісним туманом, частіше ж воно цілком темно. У Т. Ліри малюнок вказала ще на звездообразное згущення в центрі кільця. В спіральних і кільцеподібних Т. хотіли бачити ілюстрацію і доказ справедливості різних космогонічних гіпотез (про них див Системи світу). Більшість найвідоміших, яскравих і значних за розмірами Т. має зовсім неправильну форму (близько 100 Т.). Сюди відносяться Т. в Оріоні так зв. Омега-Туман в Щиті Собеського; Dump-bell nebula в Лисиці (що нагадує фігурою гирю атлетів); Т. в созв. Райського Птаха (ціле зібрання окремих злилися Т.); Т. біля зірки η Корабля (мабуть, пов'язана фізично з цією зіркою); Т., огортає Плеяди. Туманні зірки - не що інше, як невеликі Т. з різко визначеними світлими ядрами. Гершель бачив у них останню стадію переходу Т. в зірки. Маггелановом хмари - "багатющі скарбниці південного неба" - описані вперше мореплавцями XVI стіл.; Докладно вивчали їх Лакайль і Д. Гершель. Неозброєному оку вони представляються безформними світяться хмарками, ясно видимими в безмісячні ночі. Насправді вони складаються з великого числа зоряних куп, Т. і окремих зірок. За підрахунком Гершеля, у великому хмарі - 284 Т., 66 зоряних куп і 582 зірки; в малому хмарі - 32 Т., 6 куп, 200 зірок. Т. у відомому сенсі слова можна назвати і Чумацький Шлях. Дрібні зірки в ньому, які зливаються для ока і помітні окремо в трубу, місцями як би заплутані в безформний світив туман, який абсолютно не розкладається на зірки. Про розподіл Т. див. Системи світу. Аналогічно подвійним зіркам зустрічаються подвійні і кратні Т. Сі (See) вказав, що витягнуті фігури подвійних Т. вельми схожі на фігури, одержані шляхом теоретичних міркувань для близьких мас, що викликають взаємно величезні приливні явища. У деяких подвійних Т. відмічено навіть відносне орбітальний рух.



Для оцінки яскравості Т. вживають такі прийоми. Поміщають між сочевиця земного окуляра труби дзеркальце, на яке падає розсіяне світло від поставленої збоку лампи. Тоді в поле зору поруч з Т. видно невелике світле розмита пляма, яскравість якого можна змінювати пересуваючи лампу. При дослідженні яскравості окремих частин великих Т. можна "проектувати" штучне плямочка на саме Т. і змінювати положення лампи, поки пляма не зіллється з Т., зникне на її фоні. Іноді направляють допоміжну трубу на якусь зірку, яскравість якої відома, і, виводячи окуляр з фокусу об'єктиву, псують зображення зірки настільки, що вона здається світлою плямою, його-то яскравість і порівнюють з Т. видимої в головну трубу. Подібним методом Пікерінг визначив, напр., Що планетарна Т. в Лебедя дорівнює за сумою блиску зірку 8.6 величини. Деякі Т. виявилися незаперечно змінними. Найбільш різкий приклад становить Т., відкрита Хайнд в 1852 р. в созв. Тельця. Хайнд позначив її дуже слабкою; в 1855 р., за спостереженнями Дарре та інших, Т. стала дуже яскравою, а в 1868 р. ті ж спостерігачі не знаходили і слідів Т. У 1890 р. вдалося помітити цю Т. у великій рефрактор Ликской обсерваторії; в лютому 1895 р. вона була знову досить яскрава, а у вересні того ж року знову зникла зовсім. Подібні ж різкі зміни яскравості помічені в Т., знайденої О. Струве в 1868 р. в тому ж созв. Тельця. Зміни, завірені різними астрономами в деяких великих Т. (напр. в Оріоні близько η Корабля), ймовірно, повинні бути пояснені змінами відносної яскравості різних частин Т. Втім, іноді потрібно допустити і дійсні переміщення туманних мас. Напр. Гершель відзначив, що в темному просторі між лопатями так зв. trif î d-nebula (в созв. Стрільця) видно характерна потрійна зірка, а тепер ця зірка вже доводиться на самій Т.



Т. були досліджені спектрально вперше Хеггінсом в 1864 р. Він відкрив, що спектр багатьох Т. складається лише з кількох окремих світлих ліній, тобто ці Т. складаються з розпеченого світиться газу (див. Спектральний аналіз). Такий "газовий" спектр дають всі великі, неправильної форми Т. (Оріон, η Корабель, омега, dumpbell), а також, мабуть, все кільцеподібні і планетарні Т. Навпаки того, спіральні Т. (в Андромеда, гончих собак) дають безперервний спектр, такий же як і спектр кулястих зоряних куп, тобто ці світи складаються не з газу, а з окремих твердих або рідких розпечених часток. У суцільному спектрі Т. Андромеди помітні лише широкі смуги поглинання біля його червоного кінця. Чудово, що "газовий" спектр всіх Т. майже однаковий. У ньому незмінно видно чотири головні лінії: одна, найбільш яскрава, в зеленому кольорі з довжиною хвилі в 500 μμ; три - з довжинами хвиль в 496, 486 і 434 μμ - в блакитному і фіолетовому. Останні дві лінії, можливо, збігаються з лініями F і H γ водню. Спочатку приймалося, що зелена лінія відповідає одній з ліній спектра азоту. Тепер цю думку всіма залишено, і навіть можна вважати доведеним (Кілер), що першим двом лініям спектра Т. не відповідає ні одна з ліній сонячного спектра: речовина, що виробляє їх, нам невідомо. Спектри Т. різняться між собою лише відносної яскравістю основних ліній, причому зелена незмінно перевершує всі інші. Для Т. Оріона Фогель оцінює яскравості як 10: 5: 8: 1. У 1888 р. Копеланд відкрив у спектрі Т. Оріона слабку жовту лінію, збігається з лінією гелію D 3 (див. Спектральний аналіз). Та ж лінія виявилася в спектрах деяких інших Т. Фотографія виявила присутність ще декількох ліній у фіолетовому кінці спектрів. Для пояснення характерних спектрів Т. наводилися такі міркування (Целльнер). При зміні щільності і температури тіла, що дає спектр, переміщається в спектрі область його найбільшої яскравості. Якщо щільність газу поступово зменшується при постійній температурі, то число ліній в спектрі газу має зменшуватися і спектр може бути зведений, нарешті, до однієї лінії, становище якої в тому чи іншому кольорі і залежить від температури і складу газу. Хеггінсом, напр., Вдалося звести спектр азоту до однієї зеленої лінії. Подібні досліди повторювали Франкланд і Локайер. Ця теорія пояснює також і відсутність в спектрі Т. лінії С звичайно настільки яскравою в спектрі водневої. Неможливо, однак, припустити, що в різних областях простору цілком повторюються настільки однакові умови тиску і температури, викликають один і той же монохроматичне спектр Т. Швидше потрібно думати, що тут ми бачимо особливу специфічний стан речовини, нам невідоме. Підтвердженням цьому служить і те, що всі досліджені спектрально "нові" зірки, на початку своєї появи давали вкрай складні спектри з темними і яскравими лініями, потім перероджувалися в планетарні Т. з їх характерним спектром. Такі були Nova Cygni (1876), Nova Aurigae (1892), до того ж спектру вже прийшла і Nova Persei, що спалахнула в минулому році. Тут ми маємо навіть фактичне спростування горезвісної "небулярной" космогонічної гіпотези - очевидно, не можна розглядати Т. як не склалися ще зірки. У Т. і тісних "зіркових" купах потрібно, навпаки, бачити особливі типи світів, зовсім відмінних від зірок (розуміючи під цим словом світила, аналогічні нашому сонцю), а будови і умови рівноваги цих світів нам незрозумілі.

 
Copyright © 2011-2015 Школяр України.
All Rights Reserved.