туманность

История

В древности туманности считали размытыми пятнами. С изобретением телескопа астрономы разглядели их структуру. В начале XX века Эдвин Хаббл доказал, что некоторые «туманности» на самом деле являются далёкими галактиками.

Как работает

Свет звёзд ионизирует газ, заставляя его светиться — как фонарик, направленный на клуб пара, заставляет его сиять. Тёмные туманности не излучают, а лишь перекрывают свет, подобно тёмному силуэту на ярком фоне.

История

В древности туманности считали размытыми пятнами. С изобретением телескопа астрономы разглядели их структуру. В начале XX века Эдвин Хаббл доказал, что некоторые «туманности» на самом деле являются далёкими галактиками.

Как работает

Свет звёзд ионизирует газ, заставляя его светиться — как фонарик, направленный на клуб пара, заставляет его сиять. Тёмные туманности не излучают, а лишь перекрывают свет, подобно тёмному силуэту на ярком фоне.

История

Первые упоминания туманностей встречаются в античных каталогах, но систематическое изучение началось с появлением телескопа. В XVIII веке Шарль Мессье составил каталог туманных объектов, чтобы не путать их с кометами. В XIX веке Уильям Хаггинс, используя спектроскопию, доказал газовую природу некоторых туманностей. Эдвин Хаббл в 1920-х годах при помощи наблюдений цефеид в «туманности Андромеды» показал, что она является отдельной галактикой, что разделило понятия галактических и внегалактических туманностей. Анализ спектральных линий водорода, выполненный Иоганном Бальмером в 1885 году, дал ключ к пониманию излучения туманностей.

Как работает

В эмиссионных туманностях массивные горячие звёзды спектральных классов O и B испускают интенсивное ультрафиолетовое излучение с энергией выше 13,6 эВ, достаточной для ионизации атомов водорода. При рекомбинации электронов и протонов происходят каскадные переходы с излучением фотонов, в том числе в видимой линии Hα (656,3 нм). Этот процесс описывается квантовой механикой: энергетические уровни атома водорода определяются уравнением Шрёдингера. Ионизационный баланс регулируется равновесием между ионизацией и рекомбинацией (условие Стрёмгрена). В отражательных туманностях свет рассеивается на пылинках (рэлеевское рассеяние), из-за чего они выглядят голубыми. Тёмные туманности — плотные молекулярные облака, состоящие в основном из молекулярного водорода H₂, способные к гравитационному коллапсу и звездообразованию, когда их масса превышает критическое значение (критерий Джинса).

Открытые проблемы и интересные факты

Точные механизмы инициирования звездообразования в молекулярных облаках; Влияние магнитных полей и турбулентности на динамику туманностей; Распределение размеров пылинок и их влияние на спектр

💡 Туманность Бумеранг — самое холодное известное место во Вселенной: её температура составляет около 1 К (минус 272 °C).