Туманность Медуза

Туманность Медуза (Sh2-274) — большая планетарная туманность, расположенная на расстоянии 1500 световых лет от нас в созвездии Близнецов. Обладая видимой звездной величиной 15,99, туманность представляет собой сложную мишень для любительских телескопов. Она занимает площадь 10,25 угловых минут в поперечнике и имеет физический диаметр около 4 световых лет.

Туманность была названа в честь Медузы Горгоны — отвратительного существа из мифа о Персее. В греческой мифологии Медуза была одной из трех сестер Горгон — чудовищных существ с живыми змеями вместо волос. Волосы Медузы представлены змеевидными нитями, образованными газом туманности.

Как и другие планетарные туманности, Медуза была образована красной гигантской звездой средней или малой массы, которая сбросила свои внешние слои на поздней стадии своего эволюционного цикла. Оставшееся звездное ядро вызывает яркое флуоресцирование расширяющейся оболочки ионизированного газа.

Что такой туманность?

Планетарные туманности образуются звездами, которые недостаточно массивны, чтобы стать сверхновой в конце своего жизненного цикла. После того, как звезда проходит через асимптотическую ветвь гигантов (AGB), она стремительно теряет материал. Выброшенный материал образует характерную структуру туманности. Горячая звезда в ядре туманности теряет большую часть своей водородной оболочки, оставляя после себя электронно-вырожденное углеродно-кислородное ядро.

На этой стадии своей эволюции звезды периодически выбрасывают облака вещества, и выброс массы приводит к образованию сложных структур, освещенных центральными звездами.

По мере того, как газообразное вещество удаляется от центральной звезды, звезда сначала нагревается, а затем постепенно остывает, поскольку исчерпывает свою водородную оболочку. По мере того, как звезда нагревается, она излучает больше ультрафиолетового света. Ультрафиолетовое излучение от горячей звезды ионизирует окружающее облако газа, заставляя атомы терять свои электроны.

Когда звездные ядра планетарных туманностей остывают, они превращаются в белых карликов, которые не выделяют достаточно энергии для освещения окружающих туманностей. В то же время облака газа постепенно рассеиваются в их окружении. В этот момент туманности становятся невидимыми для нас, а белые карлики продолжают исчезать в течение триллионов лет.

Планетарная туманность является заключительной стадией трансформации звезд, поскольку они заканчивают свою активную жизнь и становятся белыми карликами. Само наше Солнце сформирует такую туманность на последнем этапе своей эволюции, примерно через 5-6 миллиардов лет.

Особенности туманности Медуза

Звездное ядро туманности Медуза — звезда PG 1159, переходящая из центральной звезды планетарной туманности в горячего белого карлика. Звезды PG 1159 — это предварительно вырожденные звезды с атмосферой с дефицитом водорода и температурой поверхности от 75 000 ºС до 200 000 ºС.

В жизни звезды стадия планетарной туманности длится всего около 10 000 лет, что составляет ничтожную долю от ее общей продолжительности жизни. Предполагаемый возраст Медузы составляет 8 800 лет.

В 2015 году астрономы Европейской южной обсерватории (ESO) получили детальное изображение светящегося газа туманности с помощью Очень большого телескопа (VLT) в пустыне Атакама на севере Чили. На изображении видно красное свечение газообразного водорода и более слабое зеленое излучение газообразного кислорода. Они вместе образуют форму полумесяца туманности. Туманность простирается далеко за пределы кадра, который вы можете увидеть выше.

Яркая звезда, видимая в центре изображения, не является центральной звездой Медузы. Это звезда переднего плана, расположенная гораздо ближе к нам, чем туманность. Звезда внесена в каталог как TYC 776-1339-1. Центральная звезда туманности — более тусклая голубоватая звезда, виднеющаяся в правой части этого изображения, не в центре полумесяца. Она занесена в каталог как WD0726+133.

Факты о туманности Медуза

Когда в 19 веке впервые были обнаружены зеленые эмиссионные линии, некоторое время ученые думали, что за эмиссию отвечает новый элемент, названный туманностью. Зеленое излучение было обнаружено английским астрономом Уильямом Хаггинсом во время наблюдения туманности Кошачий Глаз (NGC 6543) в созвездии Дракона в 1864 году.

Туманность была относительно недолговечной. В 1927 году американский физик и астроном Айра Спрэг Боуэн показал, что на самом деле наличие зеленого свечения объясняется редкой длиной волны излучения дважды ионизированного кислорода (O III или O ²⁺). Астрономы могут изолировать излучение, используя соответствующие фильтры, чтобы тусклые туманности выделялись на более темном фоне.

Туманность Медузы была открыта американским астрономом и педагогом Джорджем О. Абелл в 1955 году. Абелл классифицировал объект как старую планетарную туманность. Медуза также известна под каталожным обозначением Abell 21 из Каталога планетарных туманностей Abell (1966) и Sharpless 2-274 из каталога Sharpless регионов H II. Туманность Медузы считалась остатком сверхновой до 1970-х годов. В 1971 году команда под руководством Т. А. Лозинской из Астрономического института имени Штернберга в Москве провела серию интерферометрических наблюдений с целью анализа внутренних движений и других свойств вещества в туманности. Лозинская обнаружила, что туманность расширяется со скоростью 53±10 км/с. Скорость расширения и радиоизлучение указывали на то, что Abell 21 была планетарной туманностью, а не остатком сверхновой. 

Расположение на небе

Туманность Медуза находится в созвездии Близнецов, недалеко от границы с Малым Псом. Её можно найти примерно на четверти пути от Гомейсы в Малом Псе до Кастора— второй по яркости звезды в созвездии Близнецов. Она появляется вблизи звезды Лямбда Близнецов звездной величины 3,6, в той же области неба, что и более яркая планетарная туманность NGC 2392.

Лучшее время года для наблюдения туманности Медузы и других объектов глубокого космоса в Близнецах — февраль месяц, когда небесные Близнецы поднимаются высоко над горизонтом вечером. Из-за своих больших размеров туманность имеет низкую поверхностную яркость и является трудной мишенью в далеко не идеальных условиях. Лучше всего ее видно в большой телескоп с фильтром OIII.