?

Log in

No account? Create an account

Next Entry

Термин "туманности" в настоящее время если и употребляется астрономами, то в очень узком смысле. Так иногда называют темные или светлые газопылевые облака в галактиках. Имеется еще несколько устоявшихся астронимов, сохранившихся до наших дней, например, туманность Андромеды, туманность Ориона, планетарные туманности. В англоязычной литературе термин "nebula" - "туманность" тоже не используется, его заменило более современное слово - deep-sky, которым называют все объекты далекого космоса. Однако, не более ста лет назад, когда истинная природа туманностей была еще неизвестна, значение этого термина было весьма широким. Так назывались все небесные объекты, имеющие нечеткие очертания. К ним, как мы теперь знаем, относились галактики, звездные скопления, газопылевые облака, планетарные туманности и даже некоторые астеризмы, небольшие компактные группы звезд. 

Как были открыты туманности

Первыми зафиксировали непонятные слабо различимые объекты древние греки. Список Гиппарха, составленный во II веке до н.э., содержал, по крайней мере, две туманности - скопление Ясли в Раке и двойное скопление в рукоятке меча Персея (h и хи Персея). Знаменитый грек Клавдий Птолемей через 250 лет пересмотрел список звёзд Гиппарха и составил свой, добавив пять других «туманностей». Среди открытий Птолемея были: туманность «следующая за жалом Скорпиона» (ныне это M7) и более плотная часть созвездия Волосы Вероники.
001054-2
Созвездие Андромеды с туманностью, отмеченной буквой А.
Из рукописной "Книги неподвижных звезд" Аль-Суфи.

На протяжении следующих полутора тысяч лет список туманностей пополнился всего на одну строчку. Арабский астроном Аc-Суфи в Х веке впервые упомянул о туманности Андромеды (М31), о туманности, которую любой начинающий любитель астрономии легко может разглядеть в темную ночь невооруженным глазом.

В Европе об этом открытии Аc-Суфи долго не знали. Даже известный датский астроном Тихо Браге (1546-1601), занося в свой каталог звезду, расположенную в 1° от туманности Андромеды, не заметил саму туманность. Позднее (в 1667 г.) этот факт дал основание для рассуждений о переменности туманности.

Ложная идея оказалась живучей и существовала вплоть до открытия истинной галактической природы туманности Андромеды уже в ХХ веке. Честь же повторного открытия туманности Андромеды европейцами в 1612 г. принадлежит немецкому астроному Симону Мариусу (1570-1624), который долго недоумевал – неужели такой объект никто до него не смог увидеть и не является ли он новым образованием на небесах. 

Другая знаменитая туманность - Большая туманность Ориона (М42) - скрывалась от глаз пытливых исследователей до 1610 г., когда с помощью телескопа Галилея французский астроном Н. Пейреск (1580-1637) обнаружил этот замечательный небесный объект, который, как и туманность Андромеды, можно легко различить на тёмном небе даже невооруженным глазом. 

В течение следующего столетия туманности открывались эпизодически. Среди имен открывателей фигурируют как любители, так и знаменитые астрономы. Эдмонд Галлей составил в 1715 г. первый список, состоявший только из туманностей, тогда как ранее туманные объекты включались в звездные каталоги. 

Галлей пытался найти туманностям более рациональное место в схеме космологии. Многих все еще привлекала идея, что туманности были «отверстиями в хранилище звезд», через которые можно бросить взгляд на вечный свет эмпирейских небес; по мнению Галлея, они должны «занять более подобающее место», он считал, что «они сияют собственным блеском». В 1731 г. французский астроном Ж.-Ж. Меран выдвинул теорию, что туманности были «атмосферами», окружающими отдельные и иногда невидимые звезды, он же обнаружил новую часть туманности Ориона (M43), которая, казалось, подтверждала его гипотезу. 

Первую попытку классификации туманностей сделал швейцарский астроном Филипп Луи Шезо в 1746 г. Он разделил объекты на две категории: те, которые могли быть разрешены в скопления отдельных звезд и те, в которых, как и в туманности Андромеды и в недавно найденной им туманности Омега, при наблюдении в самый большой телескоп невозможно различить отдельные звезды.

К середине XVIII века уникальные наблюдения Н. Лакайля в южном полушарии принесли не менее 24-х новых объектов, что довело их общее количество до 60. Лакайль также сделать попытку продвинуть классификацию туманностей, Три его категории показывают очень правильное деление на шаровые скопления, галактические скопления и диффузные туманности, хотя природа этих объектов не была известна еще по крайней мере сто лет.

Вскоре после этого на астрономическую сцену вступает человек, не имеющий астрономического образования, но чье имя оказалось навсегда связано с его каталогом туманных объектов - Шарль Мессье.

В 1758 году он переоткрыл Крабовидную туманность в Тельце - М1, но настоящую "охоту" за туманностями начал в 1764 г. Результатом этой "охоты" стал каталог 45-ти туманностей и звездных скоплений, изданный в 1771 г. Затем, в 1780 году издан второй каталог, включающий 68 туманностей и скоплений, а еще через год - третий и последний, содержащий 103 объекта. Всего же к тому времени было известно около 140 туманностей, включая объекты южного неба, но Мессье включал в свой список только те объекты, которые мог наблюдать лично. Исключением являются несколько туманностей, которые отнаблюдал его более молодой коллега Пьер Мешен. Окончательное количество объектов в каталоге - 110 - является результатом более поздних добавлений.

001054-1
Шарль Мессье в возрасте около 40 лет.

001054-7    
Центральная часть скопления галактик в
созвездии Девы - рисунок Шарля Мессье,
который считал это скоплением туманностей.

001054-8
Колофон (выходные данные)
оригинального каталога Мессье.

Год издания третьего каталога стал для Мессье роковым. Тяжелейшие переломы руки и бедра вывели его из строя на целый год. К тому же в 1783 году инициативу по исследованию туманностей перехватил Вильям Гершель, вооруженный несравнимо более мощными инструментами. Мессье же посвятил оставшуюся часть жизни поиску комет. В 1801 году, когда ему был 71 год, он открыл свою последнюю, 19-ю по счету комету, заслужив из уст Людовика XV прозвище "кометного хорька". На склоне лет вполне серьезно Мессье связывал рождение Наполеона с яркой кометой 1769 года, что несколько подорвало его научный авторитет. Тем не менее, слава Мессье была столь велика, что еще при его жизни Ж.Лаланд ввел на небе созвездие Мессье, более ста лет изображавшееся на звездных картах рядом с созвездиями Кассиопеи и Жирафа.

001054-3
Созвездие Шарля Мессье из "Атласа неба",
изданного немецким астрономом И. Боде в 1801 г.

Вильям Гершель начал исследовать объекты каталога Мессье в 1782 году. С помощью своих мощных телескопов он нашел, что многие из них — даже шаровые скопления, о которых Мессье сообщал как о «туманностях без звезд» — были полностью разрешимы на отдельные звезды. Гершель решил искать туманности самостоятельно. Не прошло и года, как он нашел около 500 совершенно новых объектов, и вскоре с помощью своего метода «звёздных черпков» сделал более 2000 открытий. Список этих туманностей лег в основу Нового общего каталога Джона Дрейера (NGC). Но каталог Мессье до сих пор сохраняет свое значение в среде любителей астрономии - в нем перечислены объекты, доступные любительским телескопам и обычным биноклям. С его помощью тысячи людей познакомились с самыми яркими жемчужинами звездного неба. 

Классификация туманностей

Все объекты, которые мы называем туманностями, можно разделить на три группы (почти как по классификации Лакайля) - диффузные туманности, звездные скопления и галактики. Кроме того, в каталоге Мессье имеется еще три объекта, не укладывающихся в эту классификацию - одна двойная звезда (М40), астеризм из четырех звезд (М73) и участок Млечного Пути (М24). (Имеется и один несуществующий объект, который до сих пор точно не отождествлен с реальным объектом на небесной сфере - М102.)


001054-4 Диффузные туманности - это облака межзвездного газа и пыли. К ним относятся шесть объектов из каталога Мессье: М8 (Лагуна), М17 (Омега), М20 (Тройная), М42 (Туманность Ориона), М43 (часть Туманности Ориона) и М78. Все это светящиеся туманности. Темных туманностей, наблюдаемых как темные провалы на звездном фоне, в каталоге Мессье нет. Чисто газовый состав имеют планетарные туманности, имеющие круглую или эллиптическую форму. Именно за сходство Туманности Кольцо М57 с недавно открытым Ураном Гершель и назвал этот тип туманностей планетарными. В каталоге Мессье их четыре: М27 (Гантель), М57 (Кольцо), М76 (Малая Гантель), М97 (Сова). Обычно в центре планетарной туманности наблюдается звездочка, в сотню раз более слабая, чем сама туманность. Еще один объект, который можно отнести к этой же группе - это остаток взрыва Сверхновой звезды 1054 г. - М1 - Крабовидная туманность.
001054-5 Вторая группа объектов Мессье, относившаяся раньше к классу туманностей - это звездные скопления, гравитационно связанные группы звезд, имеющие общее происхождение и общее движение в поле тяготения Галактики. Звездные скопления делятся на две группы - шаровые (их полное число в Галактике около 500) и гораздо более распространенные рассеянные (около 20 тысяч). Надо сказать, что не всегда по внешнему виду можно отличить шаровое скопление от рассеянного. Точную классификацию можно сделать по характерному виду диаграммы Герцшпрунга-Рессела у шаровых скоплений. В каталоге Шарля Мессье 27 рассеянных скоплений, среди которых М44 (Ясли), М45 (Плеяды), М6 (Баттерфляй), М11 (Дикая Утка). Шаровых скоплений в каталоге немного больше - 29. Наиболее характерный представитель - Большое шаровое скопление в Геркулесе (М13).
001054-6 Третья и наиболее распространенная группа объектов каталога Мессье - это галактики. Одни только названия этих далеких звездных систем захватывают дух у истинного любителя астрономии - Галактика Андромеды (М31), Галактика в Треугольнике (М33), Водоворот (М51), Сомбреро (М104), Черный Глаз (М64), Подсолнух (М63). В каталог Шарля Мессье занесено 40 объектов, имеющих галактическую природу. Около половины галактик во Вселенной имеют спиральную структуру, в каталоге их 27. Мессье зафиксировал также 4 линзообразных, 8 эллиптических и одну неправильную галактику.
На протяжении следующих полутора тысяч лет список туманностей пополнился всего на одну строчку. Арабский астроном Аль-Суфи в Х веке впервые упомянул о туманности Андромеды (М31), о туманности, которую любой начинающий любитель астрономии легко может разглядеть в темную ночь невооруженным глазом.

Как наблюдать туманности

Все туманности из каталога Мессье можно увидеть в телескоп с диаметром зеркала 15-20 см, а большая их часть хорошо видна и в бинокль. На западе распространено соревнование между любителями астрономии - Марафон Мессье (или "М в квадрате"), в котором нужно за одну ночь зафиксировать все объекты каталога. Для такого соревнования подходит безлунная ночь в марте или октябре, причем наблюдатель должен находиться не намного севернее широты Парижа, где наблюдал сам Мессье (49°). Более подробная статья об это увлекательном соревновании была опубликована в "Звездочете" №3 за 1998 г. Для особо продвинутых любителей существует категория "М в кубе", где все соревнование нужно пройти по памяти, не прибегая к помощи каких бы то ни было таблиц или записей.

Впрочем, гораздо большее удовольствие от вида прекрасных туманностей можно получить, если не гнаться за количеством. Наблюдая, к примеру, Туманность Ориона в один и тот же инструмент, но при разных погодных условиях, можно видеть различные оттенки этого удивительного места, где рождаются звезды. Звездные скопления тоже будут каждый раз показывать свои звезды по-разному. 

Все необходимые для наблюдений справочные данные можно найти в книгах или в сети Интернет. Неоднократно публиковались они и в журнале "Звездочет". Описание каждой туманности Мессье (на английском языке) и огромное количество их фотографий, сделанных с помощью самых мощных телескопов, включая космический телескоп Хаббла, приведены на сайте http://www.seds.org/messier/