Исследователи космоса

Туманность Калифорния

Утверждается (хотя, источник этого утверждения остается неизвестным), что туманность NGC 1499 получила своё название за сходство с формой береговой линии штата Калифорния. Но кто именно дал туманности это название — вопрос открытый. Тут есть пара интересных совпадений. Во-первых, если наблюдать эту туманность из центральной части штата Калифорния, то она будет проходить ровно через зенит — географическая широта центра штата и склонение туманности совпадают. Во-вторых, открыл туманность Эдвард Эмерсон Барнард в 1884 году, будучи в то время еще любителем астрономии (он стал сотрудником Ликской обсерватории три года спустя — в 1987 года, а эта обсерватория находится как раз в штате Калифорния).

Но если быть честным, усмотреть силуэт побережья Тихого океана, омывающего штат Калифорния, в едва видимом глазом свечении довольно тусклой туманности, — дело граничащее с преднамеренным умыслом.

Туманность Калифорния — в большей степени фотографический объект, нежели визуальный. Интегральный блеск туманности оценивается в 5m — как-будто бы она видна глазом (на самом деле — нет!), но её свечение растягивается в продолговатое облачко протяженностью 2,5 — 3 градуса дуги. Быть может только в очень светосильный и широкоугольный бинокуляр можно заметить Калифорнию визуально.

Но фотографическая астрономия прекрасно фиксирует изображение этой туманности, и она стала героиней несчетного количества как любительских, так и профессиональных снимков. Единственное, что можно к этому добавить — самые крупные телескопы не в состоянии захватить Калифорнию одним кадром. Чтобы сфотографировать данную туманность телескопу имени Хаббла потребовалось бы несколько сотен экспозиций. Поэтому, Хаббл её и не фотографировал.

Что представляет собой туманность Калифорния?

Расположена туманность Калифорния поблизости от яркой полосы осеннего Млечного пути — в созвездии Персея. Ориентиром для обнаружения туманности является не слишком яркая звезда ξ (Кси) Персея по имени Менкиб (с арабского “Плечо”). Эта звезда 4-й звёздной величины ответственна за свечение всей туманности. Просто потому, что больше некому нести такую ответственность в данном районе неба.

Для возбуждения свечения эмиссионной туманности (Калифорния именно таковой и является — облаком ионизированного водорода) требуется не просто звезда, а звезда-гигант спектрального класса O или хотя бы B — с высокой светимостью в ультрафиолетовой части спектра. И тут Менкиб оказывается очень кстати. Это звезда массой около 30 солнечных масс, и как раз принадлежит к спектральному классу O с температурой поверхности 35 тысяч градусов Кельвина — одна из самых горячих звезд нашей Галактики. Для глаза это не очень яркая звезда. Но это только потому что нас разделяют 1200 световых лет. Примерно на таком же расстоянии находится туманность Калифорния — спасибо Менкибу, а без него мы бы и не узнали, как далеко от нас до туманности. Правда в сети можно найти другие значения расстояний — от 1000 до 1800 световых лет. И это объясняется тем, что метод измерения параллаксов для столь далеких звёзд ненадежен, а для туманностей невозможен вообще. Есть другие методы — по характерной для голубых гигантов светимости, но они дают еще меньшую точность.

Некоторые исследователи считают, что Менкиб родился в туманности Калифорния. Но это сомнительное предположение, потому что высокая собственная скорость (более 65 км/сек относительно Солнца) скорее всего свидетельствует в пользу того, что Менкиб просто пролетает мимо туманности, и принадлежит к распадающейся ассоциации горячих гигантов OB2 Персея — вместе с соседней звездой ζ Персея.

Сама туманность Калифорния тоже не стоит на месте и по некоторым предположениям начинает погружение в сильно запыленное пространство спиральных ветвей нашей Галактики — это видно по яркому ударному фронту, расположенному с той стороны туманности, которая обращена к полосе Млечного пути. Детальные снимки здесь обнаруживают богатую деталями клочковатость — словно пена морских волн “вскипает” встречая на своем пути берег штата Калифорния. Вот так и межзвёздная пыль встречая на своем пути ионизированный водород создает волны плотности, дополнительно разогреваемые этой ударной волной. И это уже не заслуга звезды Менкиб, которая “освещает” туманность с другой стороны.

По приблизительным оценкам облако водорода, видимое нами как слабосветящаяся туманность Калифорния, имеет протяженность около 100 световых лет. Но это лишь та часть туманности, которую мы можем видеть. Наверняка есть и невидимая — не возбужденная излучением каких-либо звёзд — часть. И полная протяженность туманности Калифорния может оказаться гораздо большей.

Прекрасный снимок туманности Калифорния, ставший основой для видеоиллюстрации к данному рассказу, сделал американский астрофотограф Чак Аюб (Chuck Ayoub).

Использован музыкальный трек из моего альбома «Облако Оорта».

Ссылка на оригинальное изображение: reddit.com

Chuck Ayoub: X (Twitter)  Instagram  Youtube  Facebook  

ПОДДЕРЖАТЬ ПРОЕКТ «ВСЕЛЕННАЯ И ЧЕЛОВЕК»

Спасибо!

Нашел в одной соцсети вот это забавное видео. Оно посвящено сравнению орбитальных периодов МКС (на самом деле — не важно, чего именно — это было бы одинаково для любого физического тела, соблюдающего законы физики) на низких орбитах у разных планет Солнечной системы. В комментариях наиболее частый вопрос был о Плутоне: "Как он оказался в одном ряду с большими планетами?" Там же было высказано предположение, что видео сгенерированно нейросетью (но это не точно). И совсем никто не обратил внимание на главное недоразумение.

В видео предполагается, что орбитальная скорость МКС будет одинакова для всех планет (включая Плутон). Однако, у каждой планеты существует своя особенная скорость движения по низкой круговой орбите.

К примеру, для Марса такая скорость равна 3,5 км/сек (45% от скорости полета МКС на Низкой Околоземной Орбите). Но и длина окружности экватора Марса тоже примерно вдвое меньше земного (53%). В итоге, мы получим примерно тот же период обращения — около полутора часов. Это, конечно, не слишком точно, но явно ближе к реальности, нежели указанные в этом видео 52 минуты.

Если запустить МКС (или любой другой объект) по Низкой Околомарсианской Орбите с той скоростью, с какой она движется по Низкой Околоземной Орбите (8 км/сек), космическая станция на ней не удержится — гравитации Марса будет недостаточно для удержания рядом с собой столь быстрого объекта, и станция навсегда покинет окрестности Марса — станет спутником Солнца.

Для более массивных и крупных планет — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — эффект будет противоположный. Той скорости, какую сейчас имеет МКС около Земли, будет явно недостаточно, чтобы удержаться на низкой орбите рядом с ними, и станция начнет стремительно снижаться, и погибнет в плотных слоях атмосферы.

Для того, чтобы удержаться на Низкой Околоюпитерианской Орбите, объект (рукотворный или естественный — астероид, например, какой-нибудь, захваченный Юпитером — такое случается регулярно) должен иметь скорость около 40 км/сек. Это в 5 раз быстрее МКС на НОО. Но окружность Юпитера в 11 раз превышает длину земного экватора. Исходя из этого, один оборот космического аппарата на низкой круговой орбите вокруг Юпитера составит чуть более 3 часов — никак не 16 часов, указанных в видео.

Плутон, хоть и не планета, тоже заслуживает рассмотрения.

Первая космическая скорость (скорость кругового движения на уровне поверхности) для Плутона составляет 0,8 км/сек — в 10 раз меньше, чем для Земли. Но диаметр Плутона меньше Земного всего в 5 раз, из чего мы получим период орбитального обращения приблизительно равный тому, какой рассчитали для Юпитера — тоже около 3 часов (никак не 22 минуты).

Какой вывод можно сделать?

Период обращения по низкой круговой орбите (вокруг астероида, планеты или даже звезды — различий для них в этом вопросе нет) зависит не столько от размеров небесного тела, и не столько от его массы, сколько от средней плотности небесного тела. Более плотные тела — каменистые планеты (от Меркурия до Марса) со средней плотностью 4-5 г/см3 — располагают к более скорому замыканию витка орбиты — около 90 минут.

Для газовых гигантов или же ледяных планетоидов Пояса Койпера со средней плотностью 1-2 г/см3 орбитальный период будет раза в два длиннее. И зависимость здесь, как можно заметить. Не очень линейная.

PS: Осевое вращение самих планет показано более-менее правдоподобно, хотя без учета наклона оси.

Внезапно мой предыдущий пост вызвал очень большой отклик у пикабушников, добавилось много (для меня много) подписчиков, а в комментах случались баталии и споры на космическую тематику, что мне искренне понравилось )

Дабы не тянуть кота за яйца выкладываю всё что есть на данный момент - это второе фото с того же выезда за город...не идеальное, не правильно снятое, но для меня красивое...чем и делюсь, как всегда)

Разница с результатом из города просто поразительная... галактика Вертушка, М101, 25 минут выдержки.