Введение. Туманности – важный элемент эволюции галактик

Туманности являются важным элементом в кругообороте вещества во Вселенной, в эволюции звезд и галактик.

Поскольку наименований различных туманностей много (диффузные, отражательные, эмиссионные, темные, планетарные), то можно постараться привести их названия в некую систему. Если под системой понимать целостное объединение, имеющее множество элементов, которые имеют взаимоотношения между собой, то возможно привести в систему исторические названия туманностей, поскольку различные туманности можно классифицировать по различной плотности и температуре. И разные типы туманностей взаимосвязаны между собой в процессе эволюции. Поэтому первая задача реферативной работы – не просто рассмотреть современную классификацию названий туманностей по плотности и температуре, но и показать их взаимосвязь.

Вторая задача реферативной работы – подобрать иллюстрации к каждому типу туманностей. В существующих учебниках по астрономии реальные фотографии туманностей, полученных в последнее время космическими обсерваториями (им.Хаббла, Чандра и другими) практически не приводятся.

Третья задача – подобрать литературу, а также ссылки в Интернет по данному вопросу.

1. Краткая характеристика туманностей. Анализ исторического названия различных названий туманностей

Пространство между звездами не пустует. В очень малых концентрациях в нем присутствуют самые разнообразные частицы, в том числе и атомы многих веществ. В галактиках, вроде нашей собственной, наибольшее скопление межзвездного вещества достигается вблизи их плоскости, в спиральных рукавах, и Солнце как раз находится между двух таких рукавов. То, что вещество Галактики уплотнено возле одной плоскости, мы очень легко можем увидеть ясной ночью. Это уплотнение представляется нам в виде протянувшейся по всему небу туманной полосы – Млечного Пути. Глядя на него, мы смотрим вдоль плоскости Галактики. В направлении на Млечный Путь видно много звезд.

Но кроме звезд здесь скапливается и межзвездное вещество. Плотность его в среднем такова, что на один кубический сантиметр приходится всего одна частица. Однако, десятки, сотни и тысячи световых лет, на протяжении которых распылены эти частицы, делают межзвездный газ ощутимым. Он поглощает и рассеивает свет звезд, делая его краснее (так же, как на заре земная атмосфера делает краснее свет Солнца). Кроме того, вещество способно образовывать в тысячу раз более плотные газовые облака. Их-то мы и видим как туманности. В межзвездной среде присутствует также и пыль, в еще меньших концентрациях примешивающаяся к газу. В состав пылинок входят железо, кремний, азот, кислород, углерод и другие элементы. Все они могут образовывать простейшие молекулы (воду, углекислый газ).

Иногда встречаются и более сложные молекулы. Все эти вещества "поставляются" в космос старыми звездами, которые, образуя планетарные туманности, теряют свои внешние слои, а также в результате процесса взрыва сверхновых звезд. При взрыве сверхновых звезд тяжелые элементы (тяжелее гелия) выбрасываются в относительно больших количествах.

Рис.1. Основные источники пыли.

Случайные уплотнения межзвездного вещества могут стать зачатками образования больших газопылевых облаков, каждое из которых способно породить несколько десятков или даже сотен звезд.

В настоящее время астрономы делят туманности на диффузные излучающие (эмиссионные), отражающие и темные. У них у всех может быть один и тот же химический состав, но выглядят на небе они по-разному.

Если газопылевое облако настолько разогрето ближайшими звездами, в том числе находящимися и родившимися в нем самом, то оно может начать светиться, как любой нагретый до высокой температуры газ. Это – диффузные излучающие туманности. Температура газа в излучающих туманностях может доходить до миллионов градусов.

Примером диффузной туманности является Туманность Розетка.

Рис. 2. Одна из излучающих туманностей – Туманность Розетка.

Примером планетарной туманности является планетарная туманность в созвездии Лира. Словосочетание "планетарная туманность" является историческим и никакого отношения к образованию планетарной системы около звезд не имеет. Наоборот, это расширяющаяся оболочка от старой, проэволюционизирующей звезды. В центре планетарной туманности всегда наблюдается звезда, а причина свечения данных объектов та же, что и у диффузных светлых туманностей – ионизирующее ультрафиолетовое излучение горячей звезды.

Рис. 3. Планетарная туманность в созвездии Лира.

Если межзвездный газ не нагревается близкими звездами, то может наблюдаться темные туманности или даже глобулы.