Туманность Ориона

Тума́нность Орио́на (M 42, NGC 1976, Sh-2 281, Большая туманность Ориона[4]) — эмиссионная и отражательная туманность, а также область звездообразования в созвездии Ориона. Имеет видимый блеск около 4m, что делает её не только видимой невооружённым глазом, но и самой яркой диффузной туманностью и одним из самых ярких объектов глубокого космоса. Туманность открыл Никола-Клод Фабри де Пейреск в 1610 году.

У этого термина существуют и другие значения, см. M42 и Орион
Туманность Ориона
Эмиссионная и отражательная туманность

Туманность Ориона в видимом и инфракрасном диапазоне, изображение телескопа «Хаббл»
История исследования
Открыватель Никола-Клод Фабри де Пейреск
Дата открытия 26 ноября 1610
Наблюдательные данные
(Эпоха J2000.0[1])
Прямое восхождение 05ч 35м 16,4789с
Склонение −05° 23′ 22,844″
Расстояние от 1300 до 1600 св. лет
Видимая звёздная величина (V) +4,0m
Видимые размеры 65′ × 60′
Созвездие Орион
Физические характеристики
Радиус от 12 до 15 св. лет
Другие обозначения
M 42, NGC 1976[2], Sh-2 281[3]
Информация в Викиданных ?
 Медиафайлы на Викискладе

Благодаря своей яркости, Туманность Ориона популярна в любительской астрономии. Её угловой диаметр — более 1°, площадь более чем в 4 раза превышает площадь Луны. Туманность подсвечивается яркими звёздами Трапеции Ориона — молодого рассеянного звёздного скопления, расположенного внутри туманности.

Характеристики

Расположение

Туманность Ориона удалена от Земли, по разным оценкам, на 1300—1600 световых лет и на небе находится в созвездии Ориона. Её угловые размеры — около 65′ × 60′, следовательно, площадь более чем в 4 раза превышает площадь Луны, а линейный диаметр туманности составляет от 23 до 30 световых лет[5][6][7][8]. Сама туманность — часть более крупной структуры: Облака Ориона, которое протянулось на всё созвездие. Такие объекты, как Петля Барнарда, Туманность Конская Голова, Туманность де Мерана, M 78 и другие — все являются частью Облака Ориона[9][10].

Физические характеристики
Протопланетный диск в туманности Ориона

Туманность Ориона — комплекс облаков газа и пыли общей массой около 10 000 M⊙, где происходит активное звездообразование. Видимая звёздная величина туманности — 4m, что делает её видимой невооружённым глазом, ярчайшей диффузной туманностью и одним из самых ярких объектов глубокого космоса[7]. В туманности содержится очень молодое рассеянное звёздное скопление — Трапеция Ориона, самые яркие звёзды которого подсвечивают туманность и ионизуют её вещество[5][6]. Благодаря этому она видна в оптическом диапазоне как эмиссионная и отражательная туманность и частично как область H II, а температура в некоторых её областях достигает 10 000 K[11][12]. В туманности, кроме водорода и гелия, содержатся и более тяжёлые элементы, причём относительно водорода и гелия их содержание в среднем составляет около 70 % от солнечного[13]. В общей сложности в туманности обнаружено около 3000 звёзд[14], а по оценкам, их количество может доходить до 10 000[15]. Как минимум у 150 из них имеются протопланетные диски[6][8].

Предположительно, Туманность Ориона около 400 тысяч лет назад потеряла около 2/3 своей начальной массы из-за давления излучения звёзд и звёздного ветра. В будущем звездообразование в туманности завершится, пыль и газ рассеются, а сама она станет рассеянным звёздным скоплением, по параметрам похожим на Плеяды[15].

Трапеция Ориона
Трапеция Ориона в видимом диапазоне (слева) и в инфракрасных лучах (справа)

Трапеция Ориона — рассеянное звёздное скопление, находящееся в туманности, очень молодое и имеет возраст менее 3 миллионов лет. Оно содержит более 1000 звёзд[16], общая масса которых — 1800 M⊙, а масса всего вещества в скоплении, предположительно, составляет 4500 M⊙, и если хотя бы 20 % оставшейся пыли и газа сформирует звёзды, скопление будет гравитационно связанным. В скоплении наблюдается сегрегация масс, что для такого молодого скопления можно объяснить тем, что более массивные звёзды формировались в основном в более плотном центре скопления. Вероятно, в центре скопления также находится чёрная дыра массой не менее 100 M⊙[17][18].

Наиболее яркие звёзды скопления — Тета¹ Ориона A, B, C и D, приблизительно образующие трапецию, дали название этому скоплению[16]. Среди звёзд скопления наиболее горячей и яркой является двойная θ¹ Ориона C. Её температура — 36000 K, видимая звёздная величина — 5,13m, спектральный класс — O6 и она является одной из ближайших к Земле звёзд класса O[7]. Кроме того, она вносит наибольший вклад в ионизацию вещества туманности: следующая по этому показателю звезда, θ² Ориона A, излучает в 3—4 раза меньше ионизующего излучения, при этом она не принадлежит самому скоплению[12].

История изучения
Зарисовка Туманности Ориона, сделанная Мессье в 1771 году
Первая в истории фотография туманности, сделанная Генри Дрейпером в 1880 году
Фотография Туманности Ориона, сделанная Эндрю Коммоном в 1883 году.

Предположительно, Туманность Ориона была известна цивилизации майя: в их мифах есть упоминания «облака дыма» в середине равностороннего треугольника, образованного Ригелем, Саифом и Альнитаком, где действительно находится Туманность Ориона[19]. Тем не менее, достоверной информации о наблюдениях туманности до XVII века не имеется. С другой стороны, астрономы часто принимали Трапецию Ориона за одну звезду 5-й величины: эта «звезда» появлялась в каталогах, например, Клавдия Птолемея в 130 году нашей эры, Тихо Браге в конце XVI века и Иоганна Байера в 1603 году, в котором та получила обозначение Тета Ориона[7][20].

Впервые Туманность Ориона обнаружил Никола-Клод Фабри де Пейреск в 1610 году[2][20], но он не опубликовал своё открытие, и лишь в 1916 году выяснилось, что именно он стал первооткрывателем туманности. До этого первооткрывателем считался Иоганн Баптист Цизат, открывший туманность независимо от Пейреска в 1611 году. В 1610 и в 1617 годах область туманности наблюдал Галилео Галилей, но оба раза он не заметил туманности, зато в 1617 году впервые обнаружил, что Тета Ориона — не одна звезда, а тройная. После этого и туманность, и множественность Теты Ориона независимо открывали и другие учёные, например, Джованни Баттиста Годиерна, который оставил первую известную зарисовку туманности. Не позже 1731 года Жан-Жак де Меран открыл более тусклую часть туманности, отделённую на небе полосой пыли от основной области — Туманность де Мерана[7][21].

В 1769 году Туманность Ориона наблюдал Шарль Мессье. Он занимался поиском комет и составлял каталог объектов, которые можно было бы с ними спутать, и в 1771 году опубликовал первую редакцию своего каталога, в котором Туманность Ориона получила обозначение M 42, а Туманность де Мерана — M 43. Эти два объекта достаточно яркие и их трудно спутать с кометами, поэтому, предположительно, Мессье добавил их, а также Ясли и Плеяды, в каталог для того, чтобы в нём оказалось больше объектов, чем в каталоге Лакайля, содержавшего 42 объекта[7][21][22][23].

Туманность Ориона неоднократно наблюдал Уильям Гершель, и в 1789 году он выдвинул гипотезу, что она состоит из «материала для будущих солнц». Хотя гипотеза не могла быть подтверждена в то время, она оказалась правдивой[7][21].

В 1865 году Уильям Хаггинс с помощью спектроскопических наблюдений сделал вывод, что туманность состоит из светящегося газа. В 1880 году Генри Дрейпер впервые сделал фотографию Туманности Ориона, которая стала первой фотографией туманности в истории[7][21].

В 1931 году Роберт Джулиус Трюмплер впервые назвал Трапецию Ориона «трапецией». Он оценил расстояние до неё в 1800 световых лет. Эта оценка была в три раза больше, чем принятая до этого, но она оказалась ближе к действительности[24].

В 1993 году телескоп «Хаббл» впервые наблюдал туманность, и в дальнейшем регулярно проводил её наблюдения. По результатам первых наблюдений были обнаружены протопланетные диски звёзд туманности[6][25]. В 2006 году с помощью того же телескопа было сделано наиболее детализованное изображение туманности, на которое попало более 3000 звёзд, включая коричневые карлики[26]. В том же году была обнаружена двойная система коричневых карликов 2MASS J05352184–0546085, у которой впервые напрямую были измерены массы компонент: 0,054 и 0,034 M⊙. Неожиданным стало то, что более тяжёлый компонент оказался тусклее, чем более лёгкий[27].

Наблюдения
Созвездие Ориона и Туманность Ориона в нижней его части

Туманность Ориона входит в число наиболее известных туманностей и популярна для наблюдения в любительской астрономии. Она видна даже невооружённым глазом: её звёздная величина — около 4m. Туманность можно наблюдать практически из любой точки Земли, так как она находится близко к небесному экватору. Она расположена в области астеризма Меч Ориона, который, в свою очередь, находится между поясом Ориона и двумя звёздами: Саиф и Ригель. Лучшее время для наблюдений — январь[10][28][29].

Поверхностная яркость в области Трапеции превышает 15m на квадратный градус, в остальных частях доходит до 17m. Для сравнения, поверхностная яркость ночного неба при отсутствии светового загрязнения составляет 21,6m на квадратный градус[30][31].

Невооружённым глазом при хорошем зрении и при достаточно тёмном небе можно заметить, что этот объект выглядит не как звезда, а как туманное пятно, а при наблюдении даже в небольшой бинокль это становится очевидным. Использование даже небольшого 6-сантиметрового телескопа позволяет различить детали туманности, в частности, четыре звезды Трапеции Ориона, а также заметить Туманность де Мерана. При использовании более крупных телескопов становится видно больше звёзд в Трапеции, а также становится различимым цвет туманности[29][32].

При визуальных наблюдениях в небольшие телескопы туманность кажется зеленовато-синей[32], но в её спектре присутствуют различные цвета. Синий и фиолетовый цвета — отражённый свет ярких горячих звёзд, зелёный — эмиссионные линии дважды ионизованных атомов кислорода, красный — излучение атомов водорода в линии Hα. Так как источники излучения разных цветов различаются, то цвета различаются и у частей туманности[33][34]. Причина, по которой излучается зелёный свет, долгое время была неясна, и для объяснения этого явления вводился гипотетический элемент — небулий. С развитием атомной физики выяснилось, что такие линии являются запрещёнными линиями кислорода[35].

Соседние объекты глубокого космоса

Туманность Ориона является частью Облака Ориона, поэтому её окружение богато примечательными объектами глубокого космоса[9][10][36].

Примечания
  1. NASA/IPAC Extragalactic Database (англ.). NASA/IPAC Extragalactic Database (2005). Дата обращения: 13 июля 2011. Архивировано 4 июля 2012 года. (Дата обращения: 13 июля 2011)
  2. Seligman C. NGC Objects: NGC 1950 — 1999 (англ.).
  3. The Sharpless Catalog (англ.). Milky Way Galaxy Map. Дата обращения: 19 ноября 2020.
  4. Большая Туманность в созвездии Ориона. Астронет. Дата обращения: 19 ноября 2020.
  5. Orion Nebula (англ.). Encyclopedia Britannica. Encyclopedia Britannica Inc.. Дата обращения: 18 ноября 2020.
  6. Жаров В. Е. Ориона туманность // Большая российская энциклопедия / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М.: Издательство БРЭ, 2014. — Т. 10. — С. 416. — 767 с. — ISBN 978-5-85270-361-3.
  7. Frommert H.,Kronberg С. Messier Object 42. Messier Database. Дата обращения: 18 ноября 2020.
  8. Darling D. Orion Nebula. The Internet Encyclopedia of Science. Дата обращения: 18 ноября 2020.
  9. Darling D. Orion Complex. The Internet Encyclopedia of Science. Дата обращения: 18 ноября 2020.
  10. Орион: зимнее созвездие. Астромиф. Дата обращения: 18 ноября 2020.
  11. Balick B., Gammon R. H., Hjellming R. M. The structure of the Orion Nebula (англ.) // Publications of the Astronomical Society of the Pacific. — San Francisco: Astronomical Society of the Pacific, 1974. — October (vol. 86, iss. 513). — P. 616. — ISSN 1538-3873. — doi:10.1086/129654.
  12. C. R. O'Dell. Structure of the Orion Nebula (англ.) // Publications of the Astronomical Society of the Pacific : journal. — San Francisco: Astronomical Society of the Pacific, 2001. — Vol. 113, no. 779. — P. 29—40. — ISSN 1538-3873. — doi:10.1086/317982. — .
  13. Esteban C., Peimbert M., Torres-Peimbert S., Escalante V. Chemical composition of the Orion nebula derived from echelle spectrophotometry (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — N. Y.: Wiley-Blackwell, 1998. — 1 April (vol. 295). — P. 401. — ISSN 0035-8711. — doi:10.1046/j.1365-8711.1998.01335.x.
  14. Туманность Ориона. Вид в телескоп Хаббла. Астронет. Дата обращения: 18 ноября 2020.
  15. Kroupa P., Aarseth S., Hurley J. The formation of a bound star cluster: from the Orion nebula cluster to the Pleiades (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — N. Y.: Wiley-Blackwell, 2001. — 1 March (vol. 321). — P. 699–712. — ISSN 0035-8711. — doi:10.1046/j.1365-8711.2001.04050.x.
  16. David Darling. Trapezium (англ.). The Internet Encyclopedia of Science. Дата обращения: 18 ноября 2020.
  17. Lynne A. Hillenbrand, Lee W. Hartmann. A Preliminary Study of the Orion Nebula Cluster Structure and Dynamics (англ.) // The Astrophysical Journal. — Bristol: IOP Publishing, 1998. — 10 January (vol. 492, iss. 2). — P. 540–553. — ISSN 1538-4357 0004-637X, 1538-4357. — doi:10.1086/305076.
  18. Ladislav Subr, Pavel Kroupa, Holger Baumgardt. Catch Me If You Can: Is There a «Runaway-mass» Black Hole in the Orion Nebula Cluster? (англ.) // The Astrophysical Journal. — Bristol: IOP Publishing, 2012. — 1 September (vol. 757). — P. 37. — ISSN 0004-637X. — doi:10.1088/0004-637X/757/1/37.
  19. The Cosmic Hearth (англ.). NASA (25 марта 2016). Дата обращения: 18 ноября 2020.
  20. James A. The Great Orion Nebula: M42 & M43. Southern Astronomical Delights 204 (27 июня 2012). Дата обращения: 18 ноября 2020.
  21. Frommert H., Kronberg C. Hodierna's Deep Sky Observations (англ.). Messier Database (25 августа 2007). Дата обращения: 18 ноября 2020.
  22. Messier C. Catalogue des Nébuleuses & des amas d'Étoiles, que l'on découvre parmi les Étoiles fixes sur l'horizon de Paris; observées à l'Observatoire de la Marine, avec différens instruments (фр.) // Mémoires de l'Académie Royale des Sciences : magazine. — Paris: Académie Royale des Sciences, 1774.
  23. Frommert H., Kronberg C. Messier Questions & Answers (англ.). Messier Database. Дата обращения: 18 ноября 2020.
  24. Trumpler, Robert Julius. The Distance of the Orion Nebula (англ.) // Publications of the Astronomical Society of the Pacific : journal. — San Francisco: Astronomical Society of the Pacific, 1931. — Vol. 43, no. 254. — P. 255. — doi:10.1086/124134. — .
  25. Latest investigations of Orion nebula lower odds of planet formation (англ.). EurekAlert!. Washington: The American Association for the Advancement of Science. Дата обращения: 18 ноября 2020.
  26. Hubble Panoramic View of Orion Nebula Reveals Thousands of Stars (англ.). Hubble Space Telescope. NASA. Дата обращения: 18 ноября 2020.
  27. Stassun K. G.; Mathieu R. D.; Valenti J. A. Discovery of two young brown dwarfs in an eclipsing binary system (англ.) // Nature : journal. — N. Y.: NPG, 2006. — Vol. 440, no. 7082. — P. 311—314. — doi:10.1038/nature04570. — . — PMID 16541067.
  28. Rob Garner. Messier 42 (The Orion Nebula). NASA (6 октября 2017). Дата обращения: 18 ноября 2020.
  29. Chaple G. Observe the Orion Nebula (англ.). Astronomy.com. Дата обращения: 18 ноября 2020.
  30. Clark R. N. Surface Brightness of Deep-Sky Objects (англ.). clarkvision.com. Дата обращения: 18 ноября 2020.
  31. Sky Brightness Nomogram (англ.). Dark Skies Awareness. Дата обращения: 18 ноября 2020.
  32. Observing the Great Orion Nebula (англ.). Sky & Telescope. American Astronomical Society (28 февраля 2014). Дата обращения: 18 ноября 2020.
  33. M42 Color Images (англ.). Radio recibo. The Arecibo Observatory. Дата обращения: 18 ноября 2020.
  34. Claro M. Gorgeous Orion Nebula Glows in Stunning Red and Blue Light (Photo) (англ.). Space.com. Future plc (24 мая 2019). Дата обращения: 18 ноября 2020.
  35. Bowen I. S. The Origin of the Nebulium Spectrum (англ.) // Nature. — N. Y.: NPG, 1927. — Vol. 120, no. 3022. — P. 473. — doi:10.1038/120473a0. — .
  36. Orion Nebulosities. Astronomy Picture of the Day. NASA (30 мая 2002). Дата обращения: 19 ноября 2020.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.