ESO / IDA / Danish 1,5 м / Р. Гендлер, J-E. Овальдсен, C. Тёне и С. Ферон. / Wikimedia Commons / CC BY 4.0
Когда астрономы хотят посмотреть на все стадии рождения и смерти звезды в галактике Млечный путь, они часто обращают свой взор на могущественную туманность Киля, расположенную в самом сердце созвездия Киля. Его часто называют туманностью замочной скважины из-за ее центральной области в форме замочной скважины. По всем стандартам эта эмиссионная туманность (так называемая, потому что она излучает свет) является одной из самых больших, которые можно наблюдать с Земли, затмевая Туманность Ориона в созвездии Ориона. Этот обширный регион молекулярного газа мало известен наблюдателям в северном полушарии, так как это объект южного неба. Он лежит на фоне нашей галактики и почти смешивается с полосой света, простирающейся по небу.
С момента своего открытия это гигантское облако газа и пыли очаровало астрономов. Он предоставляет им универсальное место для изучения процессов, которые формируют, формируют и в конечном итоге разрушают звезды в нашей галактике.
Туманность Киля является частью рукава Киля-Стрелец Млечного Пути. Наша галактика в форме спирали, с набором спиральных рукавов, дугообразных вокруг центрального ядра. У каждого набора оружия есть определенное имя.
Расстояние до туманности Киля находится где-то между 6000 и 10000 световых лет от нас. Он очень обширный, простирается примерно на 230 световых лет и является довольно оживленным местом. В его границах темные облака, в которых формируются новорожденные звезды, скопления горячих молодых звезд, старые умирающие звезды и остатки звездных бегемотов, которые уже взорвались в виде сверхновых. Его самый известный объект - светящаяся голубая переменная звезда Eta Carinae.
Туманность Киля была открыта астрономом Николя Луи де Лакаилем в 1752 году. Впервые он наблюдал это из Южной Африки. С тех пор обширная туманность интенсивно изучалась как наземными, так и космическими телескопами. Его области звездного рождения и звездной смерти - заманчивые цели для Космический телескоп Хабблкосмический телескоп Спитцер, рентгеновская обсерватория Чандра и многие другие.
Процесс рождения звезды в туманности Киля идет по тому же пути, что и в других облаках газа и пыли по всей вселенной. Основной компонент туманности - газообразный водород - составляет большую часть холодных молекулярных облаков в регионе. Водород является основным строительным блоком звезд и возник в результате Большого взрыва около 13,7 миллиардов лет назад. По всей туманности текут облака пыли и других газов, таких как кислород и сера.
Туманность усеяна холодными темными облаками газа и пыли, называемыми шариками Бока. Они названы в честь доктора Барта Бока, астронома, который впервые выяснил, кем они были. Именно здесь происходят первые волнения рождения звезды, скрытые от глаз. Это изображение показывает три из этих островков газа и пыли в центре туманности Киля. Процесс рождения звезды начинается внутри этих облаков как сила тяжести тянет материал в центр. По мере того, как все больше газа и пыли собираются вместе, температура повышается, и рождается молодой звездный объект (YSO). Спустя десятки тысяч лет протозвезда в центре становится достаточно горячей, чтобы начать смешивать водород в своем ядре, и она начинает сиять. Излучение новорожденной звезды разъедает облако рождения, в конечном итоге разрушая его полностью. Ультрафиолетовый свет от соседних звезд также ваяет звездные питомники. Этот процесс называется фотодиссоциацией и является побочным продуктом рождения звезды.
В зависимости от того, сколько массы в облаке, звезды, рожденные внутри него, могут быть вокруг массы Солнца - или намного, намного больше. Туманность Киля имеет много очень массивных звезд, которые горят очень жарко и ярко и живут короткими жизнями в несколько миллионов лет. Звезды, подобные Солнцу, который является скорее желтым карликом, могут жить до миллиардов лет. Туманность Киля имеет смесь звездывсе рождены в партиях и разбросаны по космосу.
Когда звезды лепят облака рождения газа и пыли, они создают удивительно красивые формы. В туманности Киля есть несколько областей, которые были выделены под действием излучения соседних звезд.
Одна из них - Мистическая Гора, столб из звездообразного материала, который простирается на три световых года. Различные "пики" в горе содержат недавно формирующиеся звезды, которые едят свой выход, в то время как соседние звезды формируют внешность. На самых вершинах некоторых вершин находятся струи материала, стекающие с маленьких звезд, спрятанных внутри. Через несколько тысяч лет этот регион станет домом для небольшого открытого скопления горячих молодых звезд в пределах больших границ туманности Киля. Много звездные скопления (ассоциации звезд) в туманности, которая дает астрономам понимание того, как звезды образуются вместе в галактике.
Массивное звездное скопление под названием Трамплер 14 является одним из самых больших скоплений в туманности Киля. Это содержит некоторые из самых массивных и самых горячих звезд в Млечном Пути. Trumpler 14 - это скопление с открытыми звездами, в котором огромное количество ярких горячих молодых звезд упаковано в область размером около шести световых лет. Это часть большой группы горячих молодых звезд, называемой звездной ассоциацией Carina OB1. Ассоциация OB - это коллекция от 10 до 100 горячих молодых массивных звезд, которые все еще собираются вместе после рождения.
Ассоциация Carina OB1 содержит семь скоплений звезд, рожденных примерно в одно и то же время. У этого также есть массивная и очень горячая звезда, названная HD 93129Aa. Астрономы оценивают его в 2,5 миллиона раз ярче, чем солнце и это одна из самых молодых горячих звезд в скоплении. Самому Трамплеру 14 всего около полумиллиона лет. Напротив, звездному скоплению Плеяд в Тельце около 115 миллионов лет. Молодые звезды в скоплении Трамплера 14 посылают через туманность яростно сильные ветра, которые также помогают создавать облака из газа и пыли.
Как звезды Трамплера 14 лет, они потребляют свое ядерное топливо с огромной скоростью. Когда у них кончится водород, они начнут потреблять гелий в своих ядрах. В конце концов у них закончится топливо и они рухнут на себя. В конце концов, эти массивные звездные монстры взорвутся в огромных катастрофических вспышках, называемых "взрывы сверхновых«Ударные волны от этих взрывов отправят их элементы в космос. Этот материал обогатит будущие поколения звезд, которые будут образовываться в туманности Киля.
Интересно, что хотя многие звезды уже сформировались в открытом скоплении Trumpler 14, все еще осталось несколько облаков газа и пыли. Одним из них является черная глобула в центре слева. Вполне возможно, что это будет еще несколько звезд, которые в конечном итоге поглотят их ясли и засияют через несколько сотен тысяч лет.
Недалеко от Трамплера 14 находится массивное звездное скопление под названием Трамплер 16, которое также является частью ассоциации Carina OB1. Как и его сосед по соседству, это открытое скопление забито звездами, которые живут быстро и умрут молодыми. Одна из этих звезд - светящаяся синяя переменная, называемая Eta Carinae.
Эта массивная звезда (одна из бинарная пара) переживает потрясения в качестве прелюдии к его смерти в результате массивного взрыва сверхновой, называемого гиперновой, когда-то в следующие 100 000 лет. В 1840-х годах она стала светлее, чтобы стать второй самой яркой звездой на небе. Затем оно затухало в течение почти ста лет, прежде чем начало медленного прояснения в 1940-х годах. Даже сейчас это мощная звезда. Оно излучает в пять миллионов раз больше энергии, чем Солнце, даже готовясь к его возможному уничтожению.
Вторая звезда пары также очень массивна - примерно в 30 раз больше массы Солнца - но скрыта облаком газа и пыли, выброшенным ее первичной. Это облако называется "Гомункулус", потому что кажется, что оно имеет почти гуманоидную форму. Его нерегулярный внешний вид является чем-то тайным никто не совсем уверен, почему взрывное облако вокруг Eta Carinae и его спутника имеет две лопасти и изогнуто посередине.
Когда Eta Carinae взорвёт свой стек, он станет самым ярким объектом на небе. В течение многих недель он будет медленно исчезать. Остатки исходной звезды (или обеих звезд, если обе взорвутся) вылетят в ударных волнах через туманность. Со временем этот материал станет строительным материалом для новых поколений звезд в далеком будущем.
Небесные обозреватели, отправляющиеся в южные пределы северного полушария и по всему южному полушарию, могут легко найти туманность в центре созвездия. Это очень близко к созвездию Крукс, также известному как Южный Крест. Туманность Киля - хороший объект невооруженным глазом, и она становится еще лучше, если смотреть в бинокль или небольшой телескоп. Наблюдатели с телескопами хорошего размера могут проводить много времени, исследуя скопления Трамплера, Гомункула, Эта-Киля и область Замочной скважины в центре туманности. Туманность лучше всего смотреть во время Южное полушарие летние и ранние осенние месяцы (в северном полушарии зима и ранняя весна).
Как для любителей, так и для профессиональных наблюдателей туманность Киля дает возможность увидеть регионы, подобные тем, которые породили наше Солнце и планеты миллиарды лет назад. Изучение областей звездного рождения в этой туманности дает астрономам более глубокое понимание процесса звездного рождения и путей, которыми звезды собираются вместе после их рождения.
В далеком будущем наблюдатели также будут наблюдать, как звезда в центре туманности взрывается и умирает, завершая цикл звездной жизни.