Исследователи космоса

Она скрывается на границе созвездий Кассиопеи и Цефея в звёздных россыпях Млечного пути. В любительский телескоп средней силы туманность "Пузырь" вполне оправдывает свое название, благодаря практически правильной округлой форме. В эпоху её открытия (1787 год) похожие на неё туманности начали называть "планетарными" за сходство с видимым обликом далекой планеты Уран. Кстати, планету Уран и эту туманность открыл один и тот же астроном — Уильям Гершель. И он же придумал термин "планетарная туманность", который прижился в астрономии, хотя физической сути объектов, которые с ним соотносились, не передавал. Как на самом деле связаны туманности округлой формы (коих было обнаружено уже не мало) и планеты Солнечной системы? — да никак (быть может, только видом, да и то — с большой натяжкой).

Позже астрономы разгадали природу большинства туманностей, названных когда-то "планетарными" — это сброшенные оболочки звезд, прошедших этап эволюции красного гиганта, и превратившихся в белые карлики. Во время такого превращения внешние слои звезды её покидают, расширяясь в пространстве достаточно равномерно и сохраняя концентрическую структуру (хотя, всякое бывает, и существует немало планетарных туманностей самой причудливой формы). И "Пузырь" — туманность, обозначенная в каталоге как NGC 7635, тоже какое-то время продолжала считаться типичной "планетарной" — оболочкой умирающей звезды.

Но это оказалось не так. Природа туманности "Пузырь" (NGC 7635) совершенно иная.

Видимая голубоватая светящаяся сфера представляет собой фронт ударной волны, сформированный при встрече мощного звёздного ветра яркой массивной звезды с окружающим её веществом протяженной водородной туманности.

Все звезды излучают не только свет и другие разновидности электромагнитного излучения. С раскаленной поверхности звезд истекает горячее вещество этой звезды — так называемый "звездный ветер". Солнце тоже отправляет в пространство "звездный ветер", но мы его называем "солнечным ветром", хотя по сути солнечный и звездный ветер — это одно и то же. Все пространство в пределах Галактики пронизано звездными ветрами от самых разных звезд. Более массивные и яркие звезды создают более мощный звездный ветер. И его воздействие на окружающую среду становится буквально видимым. Горячее звездное вещество звезды сталкивается с более холодным газом межзвездной среды, и в месте их встречи вещество уплотняется, разогревается от удара еще сильнее, начинает светиться.

Между прочим, наше Солнце тоже своим солнечным ветром создает подобный пузырь. И внутренняя часть Солнечной системы находится внутри пузыря. Правда, Солнце не слишком яркая звезда, и её пузырь не такой заметный. Хотя его условная поверхность очень важна для нас, и имеет своё особое название. Астрономы используют термин "Гелиопауза" для границы "солнечного пузыря", на которой давление солнечного ветра и давления совокупного звездного ветра от окружающих нас звёзд сравнивается — где эти ветра встречаются, останавливая друг друга, создавая волну плотности межзвёздного вещества. Внутренняя часть этого пространства называется "Гелиосферой", и это среда нашего безопасного обитания — в ней мы защищены от галактической радиации, хотя, надо признать, именно поэтому мы мало что о ней знаем.

Радиус Гелиосферы составляет порядка 100 астрономических единиц, и все большие планеты Солнечной системы располагаются внутри неё, но некоторые объекты Пояса Койпера и так называемого "рассеянного диска", а также многие долгопериодические кометы оказываются за пределами "солнечного пузыря". Космический аппарат Вояджер-2 вышел за пределы Гелиосферы в 2007 году, и благодаря присылаемой им информации мы можем что-то узнать о том, что там — за пределами.

Но в масштабах межзвездных расстояний "солнечный пузырь" кажется довольно небольшим, раз даже космические аппараты Землян способны из него вылететь за несколько десятилетий. И вряд ли от ближайших к Солнцу звезд его ударная волна может выглядеть столь ярко.

Другое дело, звезда, создавшая Туманность "Пузырь" в созвездии Кассиопеи — она по истине исполинская. Глазом она не видна (это светило 9-й звездной величины), но виной тому огромное расстояние, разделяющее нас и туманность "Пузырь" — около 8 тысяч световых лет. Практически все видимые глазом звезды расположены существенно ближе — в десятки раз, в сотни и тысячи ближе, чем звезда SAO 20575 — создательница "Пузыря".

Астрономы определили, что в момент своего рождения эта звезда была в 60 раз массивнее Солнца. Но за пару миллионов лет своего существования она потеряла четверть своей массы — масса ушла в "звездный ветер" и какой-то своей частью "осела" в оболочке "Пузыря". Именно потому "Пузырь" так хорошо виден издалека — на его создание ушло несколько масс Солнца.

Сейчас масса звезды SAO 20575 оценивается в 45 солнечных масс, а светимость в 500 тысяч раз превышает светимость Солнца. Окажись такая звезда на расстоянии Сириуса, и она сияла бы как полная Луна... только нас бы, тогда здесь не было, потому что Солнце и все планеты оказались бы в её пузыре, и жесткая радиация этой звезды не оставила бы жизни ни единого шанса, ведь это — голубой гигант, пик излучения которого приходится на ультрафиолетовую часть спектра и рентген. Кстати, есть подозрение, что перед нами звезда одного из редких типов — Вольфа-Райе — самых массивных и горячих звезд Вселенной. Но это пока не точно. В любом случае, это очень короткоживущая звезда, которая в значительной степени уже потратила свой запас водорода, и через несколько миллионов лет вспыхнет сверхновой.

Если размер "Солнечного пузыря" — Гелиосферы — составляет лишь пару сотен астрономических единиц, то туманность пузырь простирается в среднем на 3 световых года от своей звезды. Но можно заметить, что на астрофотоснимках породившая "Пузырь" звезда находится не в его центре, а как-то даже ближе к краю. Такая асимметрия — результат неоднородной плотности межзвездного вещества, окружающего звезду  — в том направлении, где среда плотнее, стенка пузыря ближе к звезде — тут звездный ветер встретил существенное сопротивление среды гораздо раньше. И это тоже видно на фотографиях — именно с этой стороны к "Пузырю" как-буд-то тянутся яркие продолговатые структуры, напоминающие известные "Столпы творения" в туманности "Орёл" (созвездие Змеи).

Столь интересный объект не мог обойти своим вниманием космический телескоп имени Эдвина Хаббла. Фотография туманности "Пузырь" стала одним из самых популярных Хаббловских снимков. Его даже приурочили к 26-летию запуска телескопа.

PS: Название "Пузырь" для данной туманности оказалось совсем не уникальным. На небе обнаружилось еще несколько "Пузырей" — Туманность "Мыльный Пузырь" (NGC 6888) в созвездии Лебедя и туманность "Пузырь Хаббла" (уже не телескопа, а просто — человека, Hubble 1925 I) в созвездии Стрельца. Я надеюсь, у нас будет случай поговорить и об этих "Пузырях".

"В ходе наблюдений, выполненных на радиотелескопе VLA, ученым изучили структуры джета M87. Им удалось выявить структуру его магнитного поля. В свою очередь, это позволило составить трехмерную карту джета. Оказалось, что в ходе движения вдоль линий магнитного поля, выбрасываемый черной дырой материал формирует весьма необычную двойную спираль."

Эта иллюстрация концептуализирует кружащиеся облака, обнаруженные космическим телескопом Джеймса Уэбба в атмосфере экзопланеты VHS 1256 b. Планета находится на расстоянии около 40 световых лет от нас и вращается вокруг двух звезд, запертых в своем собственном тугом вращении.

Облака планеты постоянно поднимаются, смешиваются и движутся в течение 22-часового дня. Плюс они наполнены силикатной пылью. Некоторые облака содержат силикатные зерна, размером с частицы дыма. Другие содержат немного более крупные пятна, похожие на мелкие песчинки. Исследователи обнаружили как более яркие, так и более темные участки облаков, что указывает на то, что некоторые облака ниже и горячее или выше и холоднее других, соответственно.

VHS 1256 b находится примерно в четыре раза дальше от своих звезд, чем Плутон от нашего Солнца. Планета совершает полный оборот примерно за 10 000 лет. Его облачный покров указывает на другой факт: с астрономической точки зрения он довольно молод – с момента его образования прошло всего 150 миллионов лет, и он будет продолжать меняться на протяжении миллиардов лет. Со временем планета станет холоднее, а ее небо из облачного станет ясным.

Эта иллюстрация основана на наблюдениях Уэбба. Камера, которая является частью встроенного полевого блока спектрографа ближнего инфракрасного диапазона Уэбба , не имеет разрешения, позволяющего детально запечатлеть планету на таком расстоянии.