Таблица №15
Звёздные скопления
Рис. 134. Молодые, горячие звезды в рассеянном скоплении Плеяды и голубые отражательные туманности.
Шаровые скопления. Шаровые скопления представляют собой плотные шарообразные образования, содержащие до нескольких миллионов звезд. Это очень старые объекты, сформировавшиеся из первичного, не содержащего тяжелых элементов вещества на ранних этапах эволюции Галактики. Согласно современным представлениям тяжелые химические элементы образуются при термоядерных реакциях, протекающих внутри звезд. Заканчивая свой жизненный звезды взрываются, а их вещество, обогащенное тяжелыми элементами, рассеивается в межзвездном пространстве и служит лом, из которого в дальнейшем формируются звезды нового поколения. В отличие от рассеянных скоплений шаровые концентрируются не в спиральных рукавах, а ближе к центру Галактики, который расположен в направлении созвездия Стрелец. Шаровые скопления обнаружены также далеко от центра — в области галактического гало.
Туманности
Межзвездное пространство в Галактике заполнено газом и пылью, которые довольно часто собираются в плотные облака — так называемые газово-пылевые туманности. По внешнему виду их делят на несколько типов.
Темные туманности. Плотное газово-пылевое облако, загораживающее свет расположенных за ним звезд, выглядит на фоне окружающих звезд темной туманностью. К числу таких туманностей относятся Большой Провал в созвездии Лебедь и туманность Угольный Мешок в созвездии Южный Крест. Наряду с такими плотными туманностями имеется много менее заметных, которые в основном сосредоточены в темной полосе, вытянувшейся вдоль Млечного Пути. Наблюдать эти слабые туманности можно лишь при благоприятных условиях, используя небольшое увеличение.
Отражательные туманности. Пыль газово-пылевого облака может отражать свет горячих звезд, расположенных поблизости. Тогда эти облака предстают нашему взору в виде светлых отражательных туманностей. Среди этих туманностей очень мало таких, которые можно увидеть невооруженным глазом. Например, при хорошей видимости можно «угадать» слабую отражательную туманность в скоплении Плеяды. Однако отражательные туманности хорошо заметны на фотографиях, сделанных с длительной экспозицией. Обычно они имеют голубой цвет, поскольку отражают свет молодых и горячих звезд, находящихся по соседству. Хотя в таких туманностях довольно много газа, только в некоторых случаях звезды достаточно горячи, чтобы вызвать его свечение.
Таблица №16
Туманности
Рис. 135. Тёмное пылевое облако туманности Конская Голова в созвездии Орион закрывает свет более далёких звёзд.
Рис. 136. Кольцеобразная туманность в созвездии Лира – весьма эффектная планетарная туманность.
Рис. 137. Большая туманность в созвездии Орион – яркий пример эмиссионных туманностей.
Эмиссионные туманности. Свечение эмиссионных туманностей возбуждается ультрафиолетовым излучением заключенных в них звезд. Газ, из которого состоит туманность, поглощает ультрафиолетовое излучение звезд, переизлучая его затем в видимом диапазоне. Глазу эти туманности кажутся зеленоватыми диффузными образованиями, но на фотографиях они выглядят красными, благодаря сильному свечению на длине волны водорода, составляющего основную массу газа туманности. Самый яркий представитель эмиссионных туманностей — известная Большая Туманность Ориона (М42), которую невооруженный глаз различает как тусклую «звездочку» в «мече» Ориона. При наблюдении в телескоп эта туманность выглядит протяженным светящимся облаком газа, которое окружает горячие молодые звезды, входящие в состав так называемой «Трапеции» Ориона (θ Ориона). Эмиссионные и темные газопылевые туманности часто являются районами активного звездообразования.
Рис. 138. Темное межзвездное облако, образующее туманность «Мексиканский Залив», на фоне светящейся газовой туманности Северная Америка. Свечение этой туманности обусловлено водородом, из которого она в основном состоит.
Рис. 139. Туманность NGC 7293 («Улитка») в созвездии Водолей — очень крупная и впечатляющая планетарная туманность.
Рис. 140. Туманность М31 в созвездии Андромеда — гигантская спиральная галактика Sb-типа в окружении нескольких небольших галактик, ее спутников.
Планетарные туманности. Некоторые звезды на заключительных стадиях эволюции постепенно сбрасывают внешние слои, которые, медленно расширяясь, образуют светящиеся туманности. При наблюдениях в телескопы эти туманности напоминают диски планет, поэтому они и получили название планетарных. В центре некоторых из них можно увидеть небольшие очень горячие звезды. Расширяющиеся газовые туманности также возникают в конце жизни некоторых массивных звезд, когда они взрываются как сверхновые; при этом звезды полностью разрушаются, рассеивая свое вещество в межзвездное пространство. Это вещество богато тяжелыми элементами, образовавшимися в ядерных реакциях, протекавших внутри звезды, и в дальнейшем служит материалом для звезд новых поколений и планет. Туманности, оставшиеся после таких взрывов, называются остатками взрыва сверхновых. Примерами могут служить Крабовидная туманность в созвездии Тельца (M1) и тонковолокнистая Туманность Вуаль, часть гигантской Петли в созвездии Лебедь; их легко можно увидеть в любительский телескоп.
Наша Галактика
Сгущение звезд, получившее название Млечный Путь, протянулось полосой через все небо. Оно едва заметно даже в темные ночи в созвездиях Близнецы, Орион и Возничий, но сияет ярким серебристым светом в области неба между созвездиями Лебедь (на севере) и Киль (на юге). В некоторых местах Млечный Путь настолько ярок, что на его фоне трудно различить яркие звезды, образующие контуры созвездий. Темные «провалы» на ярком фоне звезд Млечного Пути — это плотные пылевые облака, которые поглощают свет расположенных за ними звезд. Все эти скопления звезд и межзвездной пыли, а также молодые рассеянные звездные скопления входят в состав гигантских спиральных рукавов и диска нашей Галактики. Диаметр этой огромной плоской звездной системы около 30 кпк, или 100000 св. лет.
Солнечная система находится внутри этого диска, и именно его мы наблюдаем (в проекции на небесную сферу) в виде полосы Млечного Пути. На фотографиях, полученных с помощью широкоугольных фотокамер, наша Галактика выглядит как диск с центральным сгущением звезд, расположенным в направлении на созвездие Стрелец. Это линзообразное по форме сгущение называют галактическим ядром; оно представляет собой сплюснутое шарообразное облако звезд, расположенное в центре Галактики. Старые красноватые звезды, входящие в состав ядра, по своим свойствам сильно отличаются от молодых, горячих, голубых звезд спиральных рукавов. Центр Галактики находится в созвездии Стрелец на границе с созвездием Змееносец. Галактический центр не удается наблюдать в видимой области спектра, так как он закрыт от нас плотными газовопылевыми облаками. Но наблюдения в рентгеновском, инфракрасном и радиодиапазонах, в которых газ и пыль практически прозрачны, показали, что ядро Галактики представляет собой гигантский вихрь газовопылевых облаков и скоплений звезд, в самом центре которого, по-видимому, расположена массивная черная дыра. Солнечная система лежит ближе к краю Галактики, на расстоянии около 10 кпк (32 000 св. лет) от ее центра.
