Туманность Кольцо (M 57)

Туманность Кольцо (M57), также известная как M57, является планетарной туманностью, расположенной в созвездии Лиры. Этот объект был открыт французским астрономом Антуаном Даргажем в 1779 году и с тех пор стал одним из самых известных объектов на небе.

Туманность Кольцо получила свое название благодаря своей форме, напоминающей кольцо или дырку в центре. Она является результатом того, что звезда в центре туманности, которая ранее была красным гигантом, испустила оболочку газа во внешнее пространство, создавая этот красивый объект.

Туманность Кольцо является объектом интереса для астрономов, которые исследуют процессы звездообразования и эволюции звезд. Кроме того, этот объект популярен среди любителей астрономии благодаря своей относительной яркости и доступности для наблюдения даже через маленький телескоп.

История

Туманность была открыта французским астрономом Шарлем Мессье в поисках комет в конце января 1779 года. Сообщение Мессье о его независимом открытии Кометы Боде достигло его коллеги, французского астронома Антуана Даркье де Пелепуа, дважды позже, который затем независимо вновь открыл туманность, следуя за кометой. Даркье позже сообщил, что она "такая же большая, как Юпитер и напоминает планету, которая тускнеет" (что, возможно, способствовало использованию термина "планетарная туманность").

В 1800 году немецкий граф Фридрих фон Ган объявил, что он открыл тусклую центральную звезду в центре туманности несколько лет назад. Он также заметил, что внутреннее кольцо претерпело изменения и сказал, что не может больше найти центральную звезду. В 1864 году английский астроном-любитель Уильям Хаггинс исследовал спектры нескольких туманностей, обнаружив, что некоторые из них, включая M57, показывают спектры ярких эмиссионных линий, характерных для флуоресцирующих газов. Хаггинс заключил, что большинство планетарных туманностей не состояли из разрешённых звёзд, как это считалось раньше, а являлись небулами. Туманность была впервые сфотографирована венгерским астрономом Евгеном фон Готардом в 1886 году.

Наблюдения

М57 находится южнее яркой звезды Веги, которая образует северо-западный угол треугольника лета. Туманность расположена примерно на 40% пути от беты (β) до гаммы (γ) Лиры, что делает её легкой целью для любителей астрономии.

Диск туманности имеет угловой размер 1.5 × 1 угловую минуту, что делает её слишком маленькой для разрешения в бинокли 10×50. Лучше всего её наблюдать с помощью телескопа с апертурой хотя бы 20 см (8 дюймов), но даже 7.5 см (3 дюйма) телескоп откроет её эллиптическую форму кольца. Использование фильтра UHC или OIII значительно улучшает визуальные наблюдения, особенно в условиях светового загрязнения. Внутреннее отверстие может быть разрешено при использовании телескопа диаметром 10 см (4 дюйма) при увеличении 100×. Более крупные инструменты покажут несколько темных зон на восточной и западной границах кольца и некоторые слабые неуловимости внутри диска. Центральная звезда, с видимой звездной величиной 14.8, трудно заметна.

Свойства

M57 находится на расстоянии 0.787 кпк (2570 световых лет) от Земли. Она имеет видимую звездную величину 8.8 и фотометрическую величину 9.7. Фотографии, сделанные за 50 лет, показывают, что скорость расширения туманности составляет примерно 1 угловую секунду за век, что соответствует спектроскопическим наблюдениям со скоростью 20–30 км/с. M57 освещена центральной белой карликовой звездой с видимой звездной величиной 15.75.

Внутренние части туманности имеют голубовато-зеленоватый оттенок, вызванный эмиссионными линиями двухкратно ионизированного кислорода на 495.7 и 500.7 нм. Эти так называемые "запрещенные линии" наблюдаются только в условиях очень низкой плотности, содержащей несколько атомов на кубический сантиметр. В наружной части кольца часть красноватого оттенка вызвана эмиссией водорода на 656.3 нм, составляющей часть серии линий Балмера. Запрещенные линии ионизированного азота или N II вносят вклад в красноватость на 654.8 и 658.3 нм.

Структура туманности

M57 принадлежит классу туманностей, известных как биполярные звездные туманности, с толстыми экваториальными кольцами, которые ясно видны по основной оси симметрии. Она представляет собой прелатальный сфероид с сильными концентрациями материала вдоль её экватора. С Земли симметрическая ось видна под углом около 30°. В целом, наблюдаемая эмиссия туманности, как оценивается на сегодняшний день, расширяется примерно 1610 ± 240 лет.

Структурные исследования показывают, что эта планетарная туманность имеет узоры, характеризующиеся хорошо развитыми симметриями. Однако они видны только как силуэты против фона эмиссии экваториального кольца туманности.

Центральная звезда

Центральная звезда была обнаружена венгерским астрономом Жено Готардом 1 сентября 1886 года на изображениях, сделанных в его обсерватории в Херене, недалеко от Шомбателе. За последние две тысячи лет центральная звезда Туманности Кольцо покинула асимптотическую гигантскую ветвь после того, как исчерпала своё топливо водорода. Таким образом, она больше не производит свою энергию через ядерный синтез и, с точки зрения эволюции, сейчас превращается в компактную белую карликовую звезду.

Центральная звезда теперь состоит в основном из углерода и кислорода с тонкой внешней оболочкой из более лёгких элементов. Её масса составляет около 0.61–0.62 M☉, а температура поверхности составляет 125,000±5,000 K. В настоящее время она в 200 раз ярче Солнца, но её видимая величина составляет лишь +15.75.