Туманность

Туманность ; ( латынь для «Облака, туман» [ 1 ] пл. : туман , облака или туманы [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] ) является отдельной люминесцентной частью межзвездной среды , которая может состоять из ионизированного, нейтрального или молекулярного водорода , а также космической пыли . Туманности часто являются звездами областями, например, в столпах творения в Ебуле . В этих регионах формирования газа, пыли и других материалов «скандируются» вместе, образуя более плотные области, которые привлекают дальнейшую материю и в конечном итоге становятся достаточно плотными, чтобы сформировать звезды . Считается, что оставшийся материал формирует планеты и другие объекты планетарной системы .
Большинство туманности имеют огромный размер; Некоторые из сотни световых лет в диаметре. Туманность, которая видна человеческому глазу с Земли , будет казаться больше, но не более яркой, от близкого. [ 6 ] Туманность Ориона , самая яркая туманность в небе и занимающая область вдвое больше углового диаметра полной луны , можно увидеть невооруженным глазом, но ранние астрономы пропустили. [ 7 ] Несмотря на то, что они более плотно, чем пространство, которое они окружают, большинство туманности гораздо менее плотные, чем любой вакуум, созданный на земле (10 5 до 10 7 Молекулы на кубический сантиметр) - туманное облако размером с земли будет иметь общую массу всего несколько килограммов . Воздух Земли имеет плотность приблизительно 10 19 молекулы на кубический сантиметр; Напротив, самые плотные туманности могут иметь плотность 10 4 молекулы на кубический сантиметр. Многие туманности видны из -за флуоресценции, вызванной встроенными горячими звездами, в то время как другие настолько распространены, что их можно обнаружить только с длинными воздействиями и специальными фильтрами. Некоторые туманности разнообразно освещаются с переменными звездами T tauri .
Первоначально термин «туманность» использовался для описания любого диффузированного астрономического объекта , включая галактики за Млечный путь . Например, галактика Андромеды когда -то называлась туманностью Андромеды (и спиральные галактики как в начале 20 -го века был подтвержден истинная природа галактик , в целом как «спиральные туманности») до того , Эдвин Хаббл и другие. Эдвин Хаббл обнаружил, что большинство туманности ассоциируются со звездами и освещены Starlight. Он также помог классифицировать туманность на основе типа световых спектров, которые они произвели. [ 8 ]
Наблюдательную историю
[ редактировать ]
Около 150 г. н.э., Птолемей записал, в книгах VII - VIII его Almagest , пять звезд, которые казались туманными. Он также отметил область неприятности между созвездиями Урса -майор и Лео , которая не была связана с какой -либо звездой . [ 9 ] Первая настоящая туманность, отличная от звездного кластера , была упомянута мусульманским персидским астрономом Абдом аль-Рахманом аль-Суфи в его книге «Стирные звезды» (964). [ 10 ] Он отметил «маленькое облако», где галактика Андромеды . находится [ 11 ] Он также каталогизировал кластер Omicron Velorum Star как «туманную звезду» и другие туманные объекты, такие как кластер брокки . [ 10 ] Сверхновая , которая создала туманность крабов , SN 1054 , наблюдалась арабскими и китайскими астрономами в 1054 году. [ 12 ] [ 13 ]
В 1610 году Николас-Клод Фабри де Пейресс обнаружил туманность Ориона с помощью телескопа. Эта туманность также наблюдалась баптистом Иоганна Сисат в 1618 году. Однако первое подробное исследование туманности Ориона не проводилось до 1659 года Кристианом Уигенсом , который также полагал, что он был первым человеком, который обнаружил эту туманность. [ 11 ]
В 1715 году Эдмонд Хэлли опубликовал список из шести туманных. [ 14 ] Это число неуклонно увеличивалось в течение столетия, когда Жан-Филипп де Чесо составил список из 20 (в том числе восемь, не известных ранее) в 1746 году. С 1751 по 1753 год Николас-Луис де Лакайл каталогизировал 42 небулы с мыса Доброй надежды , большинство из которых ранее были неизвестны. Затем Чарльз Мессье собрал каталог 103 «туманности» (теперь называемые Меселящими объектами , которые включали то, что теперь известно как галактики) к 1781 году; Его интерес - обнаружение кометов , и это были объекты, которые могли быть приняты за них. [ 15 ]
Число туманности было значительно увеличено за счет усилий Уильяма Гершеля и его сестры Кэролайн Гершель . Их каталог из тысячи новых туманных и кластеров звезд [ 16 ] был опубликован в 1786 году. Второй каталог из тысячи был опубликован в 1789 году, а третий и последний каталог 510 появился в 1802 году. Во время большей части их работы Уильям Гершель полагал, что эти небулы были просто нерешенными кластерами звезд. Однако в 1790 году он обнаружил звезду, окруженную туманностью, и пришел к выводу, что это была настоящая неприятность, а не более отдаленный кластер. [ 15 ]
Начиная с 1864 года, Уильям Хаггинс исследовал спектры около 70 небул. что примерно у трети из них был спектр выбросов газа Он обнаружил , . Остальные показали непрерывный спектр и, таким образом, считалось, что он состоял из массы звезд. [ 17 ] [ 18 ] Третья категория была добавлена в 1912 году, когда Весто Слипхер показал, что спектр туманности, которая окружала звездную мероп , соответствовал спектрам Pleiades открытого кластера . Таким образом, туманность излучается отраженным звездным светом. [ 19 ]
В 1923 году, после великих дебатов , стало ясно, что многие «туманности» были на самом деле галактик далеко от Млечного Пути .
Слипхер и Эдвин Хаббл продолжали собирать спектры из разных небул, обнаружив 29, которые показали спектры эмиссии и 33, которые имели непрерывные спектры звездного света. [ 18 ] В 1922 году Хаббл объявил, что почти все туманности связаны со звездами и что их освещение происходит от звездного света. Он также обнаружил, что туманность спектра эмиссии почти всегда ассоциируются со звездами, имеющими спектральные классификации B или горячее (включая все основные звезды O-типа ), в то время как небула с непрерывными спектрами появляются с более прохладными звездами. [ 20 ] И Хаббл, и Генри Норрис Рассел пришли к выводу, что туманность, окружающие более горячие звезды, преобразуются каким -то образом. [ 18 ]
Формация
[ редактировать ]
Существует множество механизмов формирования для различных типов туманности. Некоторые туманности формируют от газа, который уже находится в межзвездной среде, в то время как другие производятся звездами. Примерами первого случая являются гигантские молекулярные облака , самая плотная, самая плотная фаза межзвездного газа, которая может образовываться при охлаждении и конденсации более диффузного газа. Примерами последнего случая являются планетарные туманности, образованные из материала, проливающей звезду на поздних стадиях ее звездной эволюции .
Звездные области -это класс эмиссионной туманности, связанной с гигантскими молекулярными облаками. Они формируются, как молекулярное облако падает под его собственным весом, производя звезды. Массивные звезды могут образовываться в центре, а их ультрафиолетовое излучение ионизирует окружающий газ, что делает его видимым на оптических длин волн . Область ионизированного водорода, окружающего массивные звезды, известна как область H II, в то время как оболочки нейтрального водорода, окружающего область H II, известны как область фотодиссоциации . Примерами звездных областей являются туманность Ориона , туманность розетки и туманность омега . Обратная связь от звездного формирования, в форме взрыва сверхновой массивных звезд, звездных ветров или ультрафиолетового излучения от массивных звезд, или оттоки от звезд с низкой массой могут разрушить облако, разрушая туманность через несколько миллионов лет.
Другие туманности образуются в результате взрывов сверхновой ; Смертельные муки массивных, недолговечных звезд. Материалы, отброшенные от взрыва сверхновой, затем ионизируются энергией и компактным объектом, который производит его ядро. Одним из лучших примеров этого является туманность крабов в Тельце . Событие SuperNova было записано в 1054 году и помечено SN 1054 . Компактный объект, который был создан после взрыва, лежит в центре туманности крабов, и его ядро теперь является нейтронной звездой .
Еще другие туманные образуются как планетарные туманности . Это последняя стадия жизни звезды с низкой массой, как Земное Солнце. Звезды с массой до 8–10 солнечных масс превращаются в красных гигантов и медленно теряют свои внешние слои во время пульсаций в их атмосфере. Когда звезда потеряла достаточно материала, ее температура повышается, а ультрафиолетовое излучение, которое он излучает, может ионизировать окружающую туманность, которую она отбросила. Солнце будет производить планетарную туманность, и его ядро останется в форме белого карлика .
Типы
[ редактировать ]-
Омега -туманность , пример туманности эмиссии
-
, Туманность Horsehead пример темной туманности .
-
, Глаза кошки пример планетарной туманности .
-
Красная прямоугольная туманность , пример протопланетарной туманности .
-
Деликатная оболочка SNR B0509-67.5
-
Южное кольцо туманность , планетарная туманность
-
Кольцевая туманность в северном созвездии Лиры
Классические типы
[ редактировать ]Объекты, названные туманными, относятся к четырем основным группам. До того, как их природа была понята, галактики («спиральные туманности») и звездные кластеры, слишком далекие, чтобы их разрешить, поскольку звезды также были классифицированы как туманность, но больше не являются.
- Области H II , крупные диффузные туманности, содержащие ионизированный водород
- Планетарные туманности
- Остатки сверхновой (например, крабовая туманность)
- Темные туманности
Не все облачные структуры-туманность; Хербиг -харо объекты являются примером.
Flux Debulae
[ редактировать ]
Интегрированные туманности потока являются относительно недавно идентифицированным астрономическим явлением. В отличие от типичных и хорошо известных газообразных туманных в плоскости Млечного пути галактики , IFN лежат за основным телом галактики.
Термин был придуман Стивом Манделем, который определил их как «небулы высокой широты, которые освещаются не одной звездой (как большинство туманности в плоскости галактики), но энергией из интегрированного потока всех звезд в Млечный путь. [ 22 ] Они особенно заметны в направлении как северных, так и южных небесных полюсов. Огромная туманность, близкая к южному небесному полюсу, является MW9, широко известной как южный небесный змей. [ 23 ]Diffusus туманности
[ редактировать ]
Большинство туманных можно описать как диффузные туманности, что означает, что они расширены и не содержат четко определенных границ. [ 24 ] Диффузные небулы можно разделить на тумантивы излучения , небулы отражения и темные туманности .
Видимые световые туманности могут быть разделены на туфли излучения, которые испускают спектральную линию излучения из возбужденного или ионизированного газа (в основном ионизированный водород ); [ 25 ] Их часто называют областями H II , H II, относящиеся к ионизированному водороду), и небулам отражения, которые видны в основном из -за света, который они отражают.
Сами отражающие туманности не излучают значительного количества видимого света, но находятся рядом со звездами и отражают от них свет. [ 25 ] Подобные туманности, не освещенные звездами, не демонстрируют видимого излучения, но могут быть обнаружены в виде непрозрачных облаков, блокирующих свет из светящихся объектов за ними; Их называют темными туманными . [ 25 ]
Хотя эти туманности имеют различную видимость на оптических длин волн, все они являются яркими источниками инфракрасного излучения, главным образом из пыли в туманных. [ 25 ]
Планетарные туманности
[ редактировать ]
Планетарные туманности являются остатками окончательных стадий звездной эволюции для звезд средней массы (различаются по размеру от 0,5 до 8 солнечных масс). Эволюционированные асимптотические гигантские звезды ветви вытесняют свои внешние слои наружу из -за сильных звездных ветров, образуя газообразные раковины, оставляя ядро звезды в виде белого карлика . [ 25 ] Излучение от горячего белого карлика возбуждает вышиваемые газы, производя туманность эмиссии со спектрами, сходными с спектрами, схожими у небул эмиссии, обнаруженных в регионах звездообразования . [ 25 ] Они являются областями H II , потому что в основном водород ионизирован, но планета плотнее и более компактные, чем туманные, обнаруженные в регионах звездообразования. [ 25 ]
Планетарные туманности получили свое имя первыми астрономическими наблюдателями, которые изначально не могли отличить их от планет, и которые, как правило, запутали их с планетами, которые представляли для них больший интерес. Ожидается, что солнце вызовет планетарную туманность примерно через 12 миллиардов лет после его формирования. [ 26 ]
Протопланетарные туманности
[ редактировать ]
Остатки сверхновой
[ редактировать ]
Сверхновая возникает , когда звезда с высокой массой достигает конца своей жизни. Когда ядерное слияние в ядре звезды останавливается, звезда рушится. Газ, падающий внутрь, либо восстанавливается, либо настолько сильно нагревается, что он расширяется наружу от ядра, что приводит к взрыву звезды. [ 25 ] Расширяющаяся оболочка газа образует остаток сверхновой , специальную диффузную туманность . [ 25 ] Хотя большая часть оптического и рентгеновского излучения из остатков сверхновой происходит от ионизированного газа, большое количество радиоэмиссии является формой нетемальной эмиссии, называемой синхротронской эмиссией . [ 25 ] Это излучение происходит от высокоскоростных электронов, колеблющихся в магнитных полях .
Примеры
[ редактировать ]- Муравей туманность
- Барнардскую петлю
- Бумеранг туманность
- Глаза кошки
- Крабовая туманность
- Игл -туманность
- Нет эскиза
- Карина туманность
- Фокс мех туманность
- Helix Debula
- Horsehead туманность
- Выгравированная туманность
- Лагуна туманность
- Орион туманность
- Пеликан туманность
- Красная квадратная туманность
- Кольцо туманность
- Розетка туманность
- Тарантула Нбула
Каталоги
[ редактировать ]- Каталог десен (туманность эмиссии)
- Каталог RCW (emission unbulae)
- Каталог Sharpless (туманность эмиссии)
- Мессер каталог
- Каталог Колдуэлла
- Каталог Abell планетарных туманных
- Каталог Барнарда (темные туманности)
- Каталог Lynds ярких туманности
- КАТАЛОГ ЛИНДС
Смотрите также
[ редактировать ]- Привет регион
- H II регион
- Список крупнейших туманных
- Список диффузных туманных
- Списки туманности
- Молекулярное облако
- Магелланические облака
- Мессер объект
- Туманная гипотеза
- Орион молекулярно -облачный комплекс
- Временная шкала знаний о межзвездной и межгалактической среде
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Харпер, Дуглас. «туманность» . Онлайн этимологический словарь .
- ^ Американский словарь английского языка, пятое издание . SV "туманность". Получено 23 ноября 2019 г. с https://theferedictionary.com/nebula
- ^ Коллинз английский словарь - полная и непрерывная, 12 -е издание 2014 . SV "туманность". Получено 23 ноября 2019 г. с https://theferedictionary.com/nebula
- ^ Рэндом Хаус Кернерман Вебстер Словарь колледжа . SV "туманность". Получено 23 ноября 2019 г. с https://theferedictionary.com/nebula
- ^ Американский словарь наследия студентов, второе издание . SV "туманность". Получено 23 ноября 2019 г. с https://theferedictionary.com/nebula
- ^ Хауэлл, Элизабет (2013-02-22). «В действительности туманность не предлагает места для космических кораблей» . Вселенная сегодня .
- ^ Кларк, Роджер Н. (1990). Визуальная астрономия глубокого неба . Издательство Кембриджского университета. п. 98. ISBN 9780521361552 .
- ^ "Что такое туманность?" Полем Космический центр Хьюстон . 19 марта 2020 года . Получено 27 июня 2021 года .
- ^ Kunitzsch, P. (1987), «Средневековая ссылка на туманность Андромеды» (PDF) , ESO Messenger , 49 : 42–43, Bibcode : 1987msngr..49 ... 42k , извлечен 2009-10-31
- ^ Jump up to: а беременный Джонс, Кеннет Глин (1991). Мессер туманности и звездные кластеры . Издательство Кембриджского университета. п. 1. ISBN 0-521-37079-5 .
- ^ Jump up to: а беременный Харрисон, Т.Г. (март 1984 г.). «Туманность Ориона - где это в истории». Ежеквартальный журнал Королевского астрономического общества . 25 (1): 70–73. Bibcode : 1984qjras..25 ... 65h .
- ^ Lundmark, K (1921). «Подозреваемые новые звезды записаны в старых хрониках и среди недавних меридианских наблюдений» . Публикации Астрономического общества Тихого океана . 33 (195): 225. Bibcode : 1921pasp ... 33..225L . doi : 10.1086/123101 .
- ^ Mayall, Nu (1939). «Туманность крабов, вероятная сверхновая» . Астрономическое общество тихоокеанских листовок . 3 (119): 145. Bibcode : 1939aspl .... 3..145M .
- ^ Хэлли Э. (1714–1716). «Отчет о нескольких туманных или ясных пятнах, таких как облака, недавно обнаруженные среди фиксированных звезд с помощью телескопа». Философские транзакции . XXXIX : 390–92.
- ^ Jump up to: а беременный Хоскин, Майкл (2005). «Незаконченный бизнес: размахивание Уильяма Гершеля для туманности». Британский журнал «История науки» . 43 (3): 305–320. Bibcode : 2005HISSC..43..305H . doi : 10.1177/007327530504300303 . S2CID 161558679 .
- ^ Философские транзакции . TN 1786. с. 457 .
- ^ Уоттс, Уильям Маршалл; Хаггинс, сэр Уильям; Леди Хаггинс (1904). Введение в изучение анализа спектра . Longmans, Green и Co. с 84–85 . . Получено 2009-10-31 .
- ^ Jump up to: а беременный в Струве, Отто (1937). «Недавний прогресс в изучении размышлений туманности». Популярная астрономия . 45 : 9–22. Bibcode : 1937pa ..... 45 .... 9S .
- ^ Slipher, VM (1912). «На спектре туманности в Плеядах». Бюллетень обсерватории Лоуэлла . 1 : 26–27. Bibcode : 1912lowob ... 2 ... 26 с .
- ^ Хаббл, Эп (декабрь 1922). «Источник светимости в галактических туманных» . Астрофизический журнал . 56 : 400–438. Bibcode : 1922Apj .... 56..400H . doi : 10.1086/142713 .
- ^ «Звездный чихающий подходит» . ESA/Hubble Picture недели . Получено 16 декабря 2013 года .
- ^ http://www.aicccd.com/archive/aic2005/the_unexplored_nebula_project-smandel.pdf
- ^ Чедвик, Стивен; Купер, Ян (11 декабря 2012 г.). Визуализация южного неба . Спрингер. п. 248. ISBN 978-1461447498 .
- ^ «Забитый каталог: диффузные туманности» . Седс Архивировано из оригинала на 1996-12-25 . Получено 2007-06-12 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон глин час я Дж FH SHU (1982). Физическая вселенная . Милл -Вэлли, Калифорния: Университетские научные книги. ISBN 0-935702-05-9 .
- ^ Chaisson, E.; McMillan, S. (1995). Астрономия: руководство для начинающих по Вселенной (2 -е изд.). Верхняя Седл-Ривер, Нью-Джерси: Прентис-Холл. ISBN 0-13-733916-х .
- ^ Сахай, Рагвендра; Sánchez Contreras, Carmen; Моррис, Марк (2005). «Пресланетарная туманность Starfish: IRA 19024+0044» (PDF) . Астрофизический журнал . 620 (2): 948–960. Bibcode : 2005Apj ... 620..948S . Doi : 10.1086/426469 .
- ^ Кастнер, Дж. Х. (2005), «Трансформация ближней смерти: массовое выброс в планетарных туманных туманных и протопланетарных туманных», Американское собрание астрономического общества 206, #28.04; Бюллетень Американского астрономического общества , 37 , Bibcode : 2005aas ... 206.2804k
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Туманность , Седс Мессер Страницы
- Fusedweb.pppl.gov
- Исторические картинки туманности , цифровая библиотека Парижской обсерватории