Космическая паутина: Туманность Тарантул

18.08.2022
0
12 мин
149
Космическая паутина: Туманность Тарантул

Приветствую вас, любители космоса, на моем маленьком сайте!

В этот раз я бы хотел вам рассказать о туманности с невероятным именем, а именно — туманность Тарантул.

Примерно в 170 000 световых лет от того места, где вы сидите, что звучит ужасно далеко, но на самом деле относительно близко по космическим масштабам, находится астрономическое чудо.

Это великолепный звездный питомник, украшенный захватывающими дух завихрениями и радужными полосами, освещающими космическую пустоту бурно рождающимися новорожденными звездами.

Фактически, эксперты считают, что с момента своего образования этот сгусток межзвездной пыли и газа стал свидетелем рассвета более 800 000 звезд и протозвезд в нашей Вселенной, полмиллиона из которых горячие, молодые и абсолютно массивные.

Считается, что некоторые из них даже несут массу примерно в 150 раз больше массы нашего Солнца.

Огненные полосы на темном фоне космоса изображают туманность Тарантул.

На этом составном изображении показана область звездообразования 30 Doradus, также известная как туманность Тарантул.

Вы знаете, звездное тело, которое составляет около 99,8% массы всей нашей Солнечной системы.

И благодаря новому исследованию, мы, земляне, имеем честь любоваться этим зрелищем с невиданным ранее уровнем детализации.

Более того, глядя на туманность через эту новую линзу, вы также можете мельком увидеть причины, лежащие в основе самого ее «металлического» названия.

Она известна как туманность Тарантул и выглядит как космическая паутина.

Увеличенный вид 30 Doradus.

На этом увеличенном изображении южной части туманности Тарантул видны некоторые комковатые области, которые составляют газовое облако.

Рисуем звездные картины

Используя радиотелескоп мирового класса под названием «Atacama Large Millimeter/submmillimeter Array» (ALMA), ученым удалось получить изображения великолепной туманности Тарантул со сверхвысоким разрешением.

Вот как.

По сути, на недавно выпущенных изображениях команды вы увидите, как лавовые клочья и перистые линии оживают в результате сверхточных измерений светового излучения ALMA.

Структуру этой туманности, также называемой 30 Doradus в связи с ее каталожным номером в списке объектов созвездия Doradus (Рыбы), можно проследить, обнаружив содержание угарного газа в районе, где, по мнению ученых, она расположена.

И ученые охотятся за этими остатками угарного газа просто потому, что они указывают на местонахождение холодных облаков, которые, как известно, коллапсируют и образуют молодые звезды.

А маленькие звезды формируются в звездных питомниках, таких как 30 Doradus.

Если ученые смогут выяснить, где находятся эти газовые облака, они смогут получить довольно четкое представление о том, как выглядит контур 30 Doradus.

Думайте об этом, как о работе в обратном направлении.

Данные о длинах волн красного и оранжевого цветов демонстрируют нити туманности Тарантул.

Показанные здесь в композите, красно-оранжевые данные миллиметровых длин волн, полученные с «Atacama Large Millimeter/submillimeter Array», выделяются подобно струнообразным нитям на фоне оптических данных космического телескопа Хаббла.

Затем исследовательская группа наложила контур газового облака на предыдущее инфракрасное изображение той же области, на которой виден горячий космический газ, обозначенный розоватыми облачками, и яркие крапинки звезд, украшающие темно-синий фон космоса — остальная часть сцены.

Соедините все вместе, и мы получим потрясающее составное изображение.

Но помимо художественного элемента картографии звездного питомника у команды есть и практическая причина понять, как выглядит туманность Тарантул.

За красотой лежит открытие

«Что делает 30 Doradus уникальным, так это то, что она находится достаточно близко, чтобы мы могли детально изучить, как формируются звезды, и все же ее свойства похожи на те, которые были обнаружены в очень далеких галактиках, когда Вселенная была молодой», — сказал Гвидо де Марчи (Guido de Marchi), ученый из Европейского космического агентства и соавтор исследования, говорится в заявлении.

«Благодаря 30 Doradus, — сказал де Марчи, — мы можем изучить, как формировались звезды 10 миллиардов лет назад, когда родилось большинство звезд».

Чтобы начать работать над достижением этой конечной цели, команда использовала свой новый набор данных, чтобы расшифровать, как гравитация влияет на звездообразование в 30 Doradus и как энергия, выделяемая недавно родившимися звездами, замедляет общую сборочную линию звездообразования.

Оба эти фрагмента считаются неотъемлемой частью рассекающих процессов звездообразования, и последний, в частности, представлен на новом изображении некоторыми освещенными фрагментами, которые мы видим.

Еще один увеличенный вид 30 Doradus.

На этом увеличенном изображении северной области 30 Doradus видно больше нитевидных структур, составляющих газовое облако.

«Эти фрагменты могут быть остатками когда-то больших облаков, которые были разорваны огромной энергией, выделяемой молодыми и массивными звездами, процесс, получивший название обратной связи», — Тони Вонг (Tony Wong), профессор Университета Иллинойса в Урбана-Шампейн и руководитель, автор нового исследования, говорится в заявлении.

Результаты были поразительными.

«Мы ожидали обнаружить, что части облака, наиболее близкие к молодым массивным звездам, будут демонстрировать самые явные признаки того, что гравитация подавляется обратной связью, и, как следствие, более низкая скорость звездообразования», — сказал Вонг.

Карта расположения 30 Doradus в созвездии Рыбы.

Карта расположения 30 Doradus в созвездии Doradus.

Но Вонг был удивлен, увидев другую историю, глядя на новые наблюдения ALMA.

«Эти наблюдения подтвердили, что даже в регионе с чрезвычайно активной обратной связью, — сказал он, — присутствие гравитации все еще сильно ощущается, и звездообразование, вероятно, продолжится».

Другими словами, зарождающиеся звезды, выделяющие энергию, по-видимому, не нарушают гравитацию вокруг звездного питомника или не замедляют звездообразование.

Ладно, если вы не астроном, это открытие может показаться пустяком.

Но, уменьшив масштаб, команда надеется, что понимание тонкостей работы туманности Тарантул может пролить свет на то, что можно считать одной из самых больших загадок астрономии.

«Почему весь доступный газ давным-давно не взорвался во время грандиозного фейерверка?» — сказал Вонг.

«То, что мы узнаем сейчас, может помочь нам пролить свет на то, что происходит глубоко внутри молекулярных облаков, чтобы мы могли лучше понять, как галактики поддерживают звездообразование с течением времени».

Кроме того, в духе любопытства и науки, сказал Вонг, «с этим фантастическим набором данных еще многое предстоит сделать, и мы публикуем его публично, чтобы побудить других исследователей проводить новые исследования».

Туманность Тарантул – факты и информация

Туманность Тарантул, или 30 Doradus, как ее иногда называют, является частью того, что известно как Местная группа галактик.

Эта область неба плотно заполнена звездами на разных стадиях жизни в различных звездных скоплениях.

Туманность Тарантул впервые наблюдалась из обсерватории, расположенной на мысе Доброй Надежды в Африке.

Интересно, что туманности Тарантул сначала даже не присвоили яркость, поскольку телескопы в то время не были достаточно мощными, чтобы обнаружить какие-либо отдельные звезды внутри структуры.

По этой же причине туманность Тарантул на самом деле не получила своего общего названия до тех пор, пока в 20-м веке не были созданы более мощные фотографии.

Эти фотографии позволили астрономам глубже, чем когда-либо прежде, заглянуть в центральные структуры и увидеть чрезвычайно горячие водородные нити, которые придают этой туманности гигантский паукообразный вид.

По оценкам, туманность Тарантул более чем в 100 раз превышает размер ближайшей к Земле такой структуры — туманности Ориона.

По оценкам астрономов, если бы она находилась в том положении, которое сейчас занимает туманность Ориона, она создала бы активные теневые области на Земле и заняла бы достаточно космического пространства, чтобы вместить 60 полных Лун, сложенных встык — то есть примерно половину видимого неба!

Туманность Тарантул также включает в себя один из ближайших задокументированных взрывов сверхновых, занесенный в каталог как «Supernova 1987A».

Эта сверхновая прославилась тем, что ее можно было легко увидеть невооруженным глазом, когда звезда взорвалась в 1987 году.

Туманность Тарантул – факты и информация

Профиль туманности Тарантул

Вот краткий профиль туманности Тарантул.

  • Обозначение: 30 Doradus, NGC (Новый общий каталог) 2070;
  • Тип: Туманности первого класса (большие диффузные туманности или область H II);
  • Диаметр: 1000 световых лет;
  • Расстояние: 160 000 световых лет от Земли;
  • Масса: 1 000 000 масс Солнца;
  • Созвездие: Рыба (большая карликовая галактика Магелланово Облако).

Факты о туманности Тарантул

  • Туманность была впервые обнаружена, описана и каталогизирована Аббе Николя-Луи де Лакайлем (Abbe Nicolas-Louis de Lacaille) в период между 1751 и 1753 годами. Именно Аббе дал этой структуре обозначение «Туманности первого класса»;
  • Туманность Тарантул — это место, где находятся самые массивные каталогизированные звезды, известные человечеству. Таким образом, это частая цель для студентов-астрономов, стремящихся узнать больше о звездообразовании на всех его различных этапах жизни и аспектах;
  • Только одно известное звездное скопление внутри туманности Тарантул насчитывает более 800 000 занесенных в каталог звезд и протозвезд (звезд в процессе формирования). По этой причине вся структура когда-то считалась одной яркой гигантской звездой, пока не стало возможным получение изображений с высоким разрешением и дальнейшее определение не раскрыло ее истинную природу;
  • Возраст звезд и звездных скоплений внутри туманности Тарантул варьируется от двух миллионов лет (что очень мало для звезды) до более чем 25 миллионов лет. Туманность также содержит самую быстро вращающуюся звезду и самые быстро движущиеся звезды, известные в настоящее время.

Изображения Хаббла

  • На изображениях, сделанных космическим телескопом Хаббла, можно увидеть сложный газообразный ландшафт, который постоянно меняется в результате ультрафиолетового света, звездных ветров, быстрых процессов горения и многого другого;
  • Несмотря на то, что яркость туманности Тарантул составляет всего 8,0+, она необычайно яркая, учитывая ее огромное расстояние от Земли;
  • Большое Магелланово Облако (БМО), в котором находится туманность Тарантул, по оценкам, имеет общую массу в 10 миллиардов солнечных масс, что делает туманность Тарантул с массой в один миллион солнечных масс одной из ее крупнейших образований;
  • Внутри NG 2070 находится R136 — область звездообразования, которая в значительной степени ответственна за то, что остальная часть туманности Тарантул видна в ночном небе. Хотя R136 очень молода, ей около двух миллионов лет, она чрезвычайно плотная, ее масса составляет 450 миллионов солнечных. Она содержит одни из самых ярких, горячих и плотных звезд из всех каталогизированных. Здесь также находятся одни из самых больших звезд, когда-либо зарегистрированных — некоторые молодые звезды в 100 раз больше массы Солнца;
  • Второе крупное звездное скопление внутри туманности Тарантул, Hodge 301, расположено почти напротив R136 NG 2070. Оно намного старше, его предполагаемый возраст составляет от 20 до 25 миллионов лет. По оценкам астрономов, более 40 ее звезд уже достигли статуса красных гигантов и взорвались как сверхновые. Некоторые из этих звезд все еще выбрасывают вещество наружу с рассчитанной скоростью 200 миллионов миль в секунду.

Идеальная цель для астрономов

  • Разнообразие внутри туманности Тарантул является частью того, что делает ее почти идеальным выбором для астрономов, изучающих звездообразование в полном ландшафте многих стадий жизни звезды. На самом деле, многие астрономы считают, что эта туманность точно отражает то, какой должна была быть атмосфера после Большого взрыва, когда формировалась сама Вселенная;
  • Внутри туманности Тарантул находится еще одна известная структура, занесенная в каталог как NGC 2074 и получившая прозвище «Морской конек Большого Магелланова Облака». NG 2074 находится внутри NG 2100, области, характеризующейся внутренним скоплением звезд синего света, окруженным внешним кольцом звезд красного света;
  • Космическая активность, которая до сих пор наблюдается в туманности Тарантул, впервые началась миллионы и миллионы лет назад. В конце концов ожидается, что многие звездные скопления в пределах границ туманности сформируют шаровые скопления, группы стареющих звезд, вращающихся вокруг внешнего периметра туманности;
  • Напротив, считается, что новые протозвезды и молодые звезды берут часть топлива, необходимого для их роста, из другой соседней структуры, карликовой галактики, известной как Малое Магелланово Облако.

Туманность Тарантул глазами Спитцера (Spitzer)

Возможно, одними из самых впечатляющих зрелищ в нашей Вселенной являются туманности, обширные галактические облака пыли и газа, в которых рождаются новые звезды.

Одна из самых известных — туманность Тарантул — неоднократно фотографировалась на протяжении многих лет.

Вот потрясающий новый вид этого небесного чуда с космического телескопа Спитцер.

НАСА опубликовало это изображение (ниже) 27 января 2020 года, всего за несколько дней до завершения миссии Спитцера.

Космический телескоп Spitzer был запущен в 2003 году и официально завершил свою миссию 30 января 2020 года.

НАСА заявило:

Среди многих научных достижений Спитцер изучал кометы и астероиды в нашей Солнечной системе и обнаружил ранее неопознанное кольцо вокруг Сатурна.

Он изучал формирование звезд и планет, эволюцию галактик от древней Вселенной до наших дней и состав межзвездной пыли.

Также он оказался мощным инструментом для обнаружения экзопланет и описания их атмосфер.

Возможно, самой известной работой Спитцера является обнаружение семи планет размером с Землю в системе TRAPPIST-1 — наибольшее количество планет земного типа, когда-либо найденных на орбитах одной звезды — и определение их масс и плотностей.

Тонкая туманность со звездным фоном.

Новое инфракрасное изображение туманности Тарантул, полученное космическим телескопом Спитцер. Объединенные изображения двух разных инфракрасных длин волн показывают мелкие детали, не видимые в видимом свете.

Новое инфракрасное изображение высокого разрешения объединяет данные изображений нескольких наблюдений Спитцера, последние из которых были сделаны в феврале и сентябре 2019 года.

На изображении видны очень мелкие детали, которые обычно не видны человеческому глазу в длинах волн видимого света.

Как сказал в своем заявлении Майкл Вернер (Michael Werner), ученый проекта Spitzer:

Я думаю, что мы выбрали туманность Тарантул в качестве одной из наших первых целей, потому что знали, что она продемонстрирует широту возможностей Спитцера.

В этом регионе есть много интересных пылевых структур и происходит много звездообразования, и в обеих этих областях инфракрасные обсерватории могут видеть много вещей, которые вы не можете увидеть в других длинах волн.

Красочная тонкая туманность со звездным фоном.

Туманность Тарантул, видимая Спитцером в трех инфракрасных длинах волн.

Новый взгляд Спитцера на туманность соответствует двум и трем длинам волн инфракрасного света.

Инфракрасный свет может проходить сквозь пылевые и газовые облака, чего не может видимый свет, поэтому астрономы используют инфракрасные телескопы, такие как Spitzer, чтобы наблюдать за подобными туманностями и видеть больше деталей.

Как и другие туманности, туманность Тарантул является областью очень активного звездообразования.

Все еще формирующиеся протозвезды и вновь рожденные звезды в туманности все еще окутаны пылью и газом, в которых они впервые сформировались.

Подобные туманности, по сути, являются звездными яслями.

Туманность Тарантул расположена в небольшой галактике-компаньоне Млечного Пути, называемой Большим Магеллановым Облаком (БМО).

БМО — это карликовая галактика, гравитационно связанная с Млечным Путем в качестве спутника, подобно тому, как Луна является спутником нашей планеты Земля.

Одной из самых активных областей туманности Тарантул является R136, где очень близко друг к другу формируются массивные звезды.

В пределах области диаметром в один световой год насчитывается более 40 таких звезд — скорость звездообразования намного выше, чем в других частях БМО/

Эти звезды огромны, каждая из них как минимум в 50 раз массивнее нашего Солнца.

Это невероятная плотность звезд, если учесть, что в пределах одного светового года от нашего Солнца вообще нет других звезд.

Такие «области звездообразования» были обнаружены и в других галактиках.

Тонкая туманность со звездным фоном и двумя местами, обведенными текстовыми аннотациями.

Места сверхновой 1987A и области R136, где новые массивные звезды рождаются близко друг к другу.

Множество сверкающих бело-голубых звезд близко друг к другу, окруженных тонкими лентами, и одна яркая красная звезда вдалеке.

Более близкий вид области звездообразования R136 в туманности Тарантул, сделанный космическим телескопом Хаббла.

Район сразу за пределами туманности Тарантул также интересен.

Рядом можно найти сверхновую 1987A, первая сверхновая — взорвавшаяся звезда — была обнаружена в 1987 году.

После взрыва звезды высвободившаяся энергия была эквивалентна 100 миллионам солнц.

Ударная волна от этой сверхновой все еще движется наружу.

Когда она сталкивается с космической пылью или другими каменистыми обломками, этот материал нагревается и его можно увидеть в инфракрасном свете.

Спитцер наблюдал за такими частицами пыли в 2006 году и определил, что они состоят из силикатов.

1987A наблюдался Спитцером в 2019 году, чтобы наблюдать за изменением яркости ударной волны и пыли.

Таким образом, ученые могут выяснить, как сверхновые, подобные этой, влияют на окружающую среду и изменяют ее.

Туманность полна звезд, которые только рождаются, но, как и живые существа, в конце концов умирают, и некоторые из них делают это взрывоопасно и эффектно.

Жизнь и смерть — это повторяющийся цикл во Вселенной.

Майк Вернер, ученый проекта Spitzer

Майк Вернер, ученый проекта Spitzer.

Эти новейшие изображения туманности Тарантул — удивительное напоминание о том, насколько потрясающе красива наша Вселенная.

Мы знаем это, просто глядя своими глазами, но когда мы наблюдаем через инфракрасные глаза специальных телескопов, мы можем увидеть эту красоту еще более подробно.

Итог: космический телескоп НАСА «Спитцер» сделал потрясающее новое изображение туманности Тарантул.

Если у вас остались вопросы или вы хотите оставить комментарий по этой статье - напишите его в разделе комментариев ниже.

До скорых встреч! Заходите!

Средний балл: 0