Эмиссионная туманность | |
---|---|
Планетарная туманность | |
Данные наблюдений: эпоха J2000 | |
прямое восхождение | 18 ч 53 м 35,079 с [1] |
Склонение | +33° 01′ 45.03″ [1] |
Расстояние | 2567 ± 115 [1] св. лет (787 ± 35 [1] шт ) |
Видимая звездная величина (V) | 8.8 [2] |
Видимые размеры (V) | 230″ × 230″ [3] |
Созвездие | Лира |
Физические характеристики | |
Радиус | 1.3+0,8 −0,4[а] ly |
Абсолютная величина (V) | −0,2+0,7 −1,8[б] |
Обозначения | М 57, [1] NGC 6720, [1] GC 4447. |
Туманность Кольцо (также каталогизированная как Мессье 57 , M57 и NGC 6720 ) — планетарная туманность в северном созвездии Лиры . [4] [C] Такая туманность образуется, когда звезда на последних стадиях своей эволюции перед тем, как стать белым карликом , выбрасывает в окружающее межзвездное пространство огромную светящуюся оболочку ионизированного газа .
Эта туманность была открыта французским астрономом Шарлем Мессье во время поисков комет в конце января 1779 года. Отчет Мессье о его независимом открытии кометы Боде дошел до французского астронома Антуана Даркье де Пеллепуа две недели спустя, который затем независимо от него заново открыл туманность, следуя за кометой. Даркье позже сообщил, что она была «...такой же большой, как Юпитер, и напоминала планету, которая тускнеет» (что, возможно, способствовало использованию устойчивой терминологии «планетарной туманности»). [5] Она была внесена в каталог Мессье как 57-й объект. Мессье и немецкий астроном Уильям Гершель предположили, что туманность была образована несколькими слабыми звездами, которые были неразрешимы с его телескопом. [6] [7]
В 1800 году немецкий граф Фридрих фон Ган объявил, что несколькими годами ранее он обнаружил слабую центральную звезду в сердце туманности. Он также отметил, что внутренняя часть кольца претерпела изменения, и сказал, что больше не может найти центральную звезду. [8] В 1864 году английский астроном-любитель Уильям Хаггинс исследовал спектры множественных туманностей, обнаружив, что некоторые из этих объектов, включая M57, демонстрируют спектры ярких эмиссионных линий, характерных для флуоресцирующих светящихся газов. Хаггинс пришел к выводу, что большинство планетарных туманностей не состоят из неразрешенных звезд, как предполагалось ранее, а являются туманностями. [9] [10] Туманность была впервые сфотографирована венгерским астрономом Эженом фон Готардом в 1886 году. [8]
M57 находится к югу от яркой звезды Вега , которая образует северо-западную вершину астеризма Летний Треугольник . Туманность находится примерно в 40% расстояния от Беты (β) до Гаммы (γ) Лиры, что делает ее легкой целью для астрономов-любителей . [11]
Диск туманности имеет угловой размер 1,5 × 1 угловой минуты , что делает его слишком малым для разрешения в бинокль 10×50 . [11] Лучше всего его наблюдать с помощью телескопа с апертурой не менее 20 см (8 дюймов), но даже телескоп 7,5 см (3 дюйма) покажет его эллиптическую кольцевую форму. [12] Использование фильтра UHC или OIII значительно улучшает визуальное наблюдение, особенно в областях со световым загрязнением . Внутреннее отверстие может быть разрешено инструментом 10 см (4 дюйма) при увеличении 100×. [11] Более крупные инструменты покажут несколько более темных зон на восточном и западном краях кольца и некоторую слабую туманность внутри диска. [13] Центральную звезду с величиной 14,8 трудно обнаружить. [12]
M57 находится на расстоянии 0,787 кпк (2570 световых лет ) от Земли . [1] Его визуальная величина составляет 8,8, а фотографическая — 9,7. Фотографии, сделанные в течение 50 лет [14], показывают, что скорость расширения туманности составляет примерно 1 угловую секунду за столетие, что соответствует спектроскопическим наблюдениям как 20–30 км/с . M57 освещается центральным белым карликом с визуальной величиной 15,75v . [15]
Все внутренние части этой туманности имеют сине-зеленый оттенок, который вызван дважды ионизированными линиями излучения кислорода на 495,7 и 500,7 нм . Эти наблюдаемые так называемые « запрещенные линии » возникают только в условиях очень низкой плотности, содержащей несколько атомов на кубический сантиметр. Во внешней области кольца часть красноватого оттенка вызвана излучением водорода на 656,3 нм, образуя часть серии линий Бальмера . Запрещенные линии ионизированного азота или N II вносят вклад в красноватость на 654,8 и 658,3 нм. [14]
M57 относится к классу таких звездообразующих туманностей, известных как биполярные , чьи толстые экваториальные кольца заметно расширяют структуру через ее главную ось симметрии. Похоже, что это вытянутый сфероид с сильной концентрацией материала вдоль экватора . С Земли симметричная ось видна примерно под углом 30°. В целом, наблюдаемая туманность в настоящее время оценивается как расширяющаяся примерно в течение 1610 ± 240 лет.
Структурные исследования показывают, что эта планетарная туманность демонстрирует узлы, характеризующиеся хорошо развитой симметрией. Однако это только силуэты, видимые на фоне излучения экваториального кольца туманности. M57 может включать внутренние линии излучения N II, расположенные на кончиках узлов, которые обращены к центральной звезде; однако большинство этих узлов нейтральны и появляются только в линиях поглощения. Их существование показывает, что они, вероятно, расположены только ближе к фронту ионизации, чем те, которые обнаружены в планетарной системе Волчанка IC 4406. Некоторые из узлов действительно демонстрируют хорошо развитые хвосты, которые часто можно обнаружить в оптической толще визуального спектра. [3] [16]
Центральная звезда была открыта венгерским астрономом Йенё Готардом 1 сентября 1886 года по снимкам, полученным в его обсерватории в Херени, недалеко от Сомбатхея . За последние две тысячи лет центральная звезда туманности Кольцо покинула асимптотическую ветвь гигантов , исчерпав запасы водородного топлива. Таким образом, она больше не производит свою энергию посредством ядерного синтеза и, в эволюционном плане, теперь становится компактной белой карликовой звездой.
Центральная звезда теперь состоит в основном из углерода и кислорода с тонкой внешней оболочкой, состоящей из более легких элементов. Ее масса составляет около 0,61–0,62 M ☉ , с температурой поверхности125 000 ± 5 000 К. В настоящее время она в 200 раз ярче Солнца , но ее видимая звездная величина составляет всего +15,75. [15]