Kosmosdagi tumanliklar o'zining go'zalligi bilan hayratlanarli koinot mo''jizalaridan biridir. Ular nafaqat vizual jozibadorlik uchun qimmatlidir. Tumanliklarni o'rganish olimlarga koinot va uning ob'ektlari faoliyatining qonuniyatlarini oydinlashtirishga, koinotning rivojlanishi va yulduzlarning hayot aylanishi haqidagi to'g'ri nazariyalarni aniqlashga yordam beradi. Bugun biz bu ob'ektlar haqida ko'p narsani bilamiz, lekin hamma narsadan uzoqda.

gaz va chang aralashmasi

Yetarli uzoq vaqt, o'tgan asrning o'rtalariga qadar tumanliklar bizdan ancha uzoqda joylashgan deb hisoblangan. 1860 yilda spektroskopdan foydalanish ularning ko'pchiligi gaz va changdan iborat ekanligini aniqlashga imkon berdi. Ingliz astronomi V. Xeggins tumanliklardan keladigan yorug'lik oddiy yulduzlardan keladigan nurlanishdan farq qilishini aniqladi. Birinchisining spektrida qorong'u ranglar bilan kesishgan yorqin rangli chiziqlar mavjud, ikkinchisida esa bunday chiziqlar kuzatilmaydi.

Keyingi tadqiqotlar tumanliklarni aniqladi Somon yo'li va boshqa galaktikalar asosan gaz va changning issiq aralashmasidan iborat. Shunga o'xshash sovuq shakllanishlar tez-tez uchraydi. Bunday yulduzlararo gaz bulutlari tumanlik deb ham ataladi.

Tasniflash

Tumanlikni tashkil etuvchi elementlarning xususiyatlariga qarab, ularning bir necha turlari ajratiladi. Ularning hammasi ichkarida katta miqdorda koinotning kengligida taqdim etilgan va astronomlar uchun bir xil darajada qiziqarli. Bir sababga ko'ra yorug'lik chiqaradigan tumanliklar odatda diffuz yoki yorqin deb ataladi. Ularga qarama-qarshi asosiy parametrda, albatta, qorong'i sifatida belgilanadi. Diffuz tumanliklar uch xil bo'ladi:

aks ettiruvchi;

emissiya;

o'ta yangi yulduz qoldiqlari.

Emissiya tumanliklari, o'z navbatida, yangi yulduz hosil bo'lgan mintaqalarga (H II) va sayyora tumanliklariga bo'linadi. Bu turlarning barchasi ularni noyob va yaqindan o'rganishga loyiq bo'lgan muayyan xususiyatlar bilan tavsiflanadi.

Yulduz hosil bo'lgan hududlar

Barcha emissiya tumanliklari turli shakldagi yorqin gaz bulutlaridir. Ularning asosiy elementi vodoroddir. Tumanlik markazida joylashgan yulduz ta'sirida u ionlanadi va bulutning og'irroq tarkibiy qismlarining atomlari bilan to'qnashadi. Ushbu jarayonlarning natijasi xarakterli pushti porlashdir.

Burgut tumanligi yoki M16 bu turdagi ob'ektlarning ajoyib namunasidir. Bu erda yulduzlarning paydo bo'lishi mintaqasi, ko'plab yosh, shuningdek, massiv issiq yulduzlar. Burgut tumanligi - u yaxshi joylashtirilgan joy mashhur sayt kosmos, yaratilish ustunlari. Yulduz shamoli ta'sirida hosil bo?lgan bu gaz bo?laklari yulduz hosil bo?lish zonasi hisoblanadi. Bu erda yoritgichlarning paydo bo'lishi tortishish kuchi ta'sirida gaz va chang ustunlarining siqilishidan kelib chiqadi.

Yaqinda olimlar yana ming yil davomida Yaratilish ustunlariga qoyil qolishimizni bilishdi. Keyin ular yo'qoladi. Aslida, ustunlarning vayron bo'lishi taxminan 6000 yil oldin o'ta yangi yulduz portlashi tufayli sodir bo'lgan. Biroq, koinotning bu hududidan yorug'lik bizga taxminan etti ming yil davomida keladi, shuning uchun astronomlar biz uchun hisoblagan voqea faqat kelajak masalasidir.

sayyora tumanliklari

Yorqin gaz va chang bulutlarining navbatdagi turi nomini V. Gerschel kiritgan. Sayyora tumanligi yulduzlar hayotidagi oxirgi bosqichdir. Yoritgich tomonidan to'kilgan qobiqlar xarakterli naqsh hosil qiladi. Tumanlik kichik teleskop orqali ko'rilganda odatda sayyorani o'rab turgan diskka o'xshaydi. Bugungi kunga qadar mingdan ortiq bunday ob'ektlar ma'lum.

Sayyora tumanliklari aylanish jarayonining bir qismidir Shakllanish markazida o?z spektri bo?yicha O toifadagi yoritgichlarga o?xshash issiq yulduz joylashgan.Uning harorati 125000 K ga etadi.Sayyor tumanliklari asosan nisbatan nisbiy bo?ladi. kichik o'lcham- 0,05 parsek. Ularning aksariyati bizning galaktikamizning markazida joylashgan.

Yulduz tomonidan tashlangan gaz qobig'ining massasi kichik. Bu Quyoshning o'xshash parametrining o'ndan bir qismidir. Gaz va chang aralashmasi tumanlik markazidan 20 km/s tezlikda uzoqlashmoqda. Qobiq taxminan 35 ming yil davomida mavjud bo'lib, keyin juda kam uchraydi va farqlanmaydi.

Xususiyatlari

Sayyora tumanligi bo'lishi mumkin turli shakllar. Asosan, u yoki bu tarzda, u to'pga yaqin. Dumbbelllarga o'xshash dumaloq, halqa shaklidagi tumanliklarni ajratib ko'rsatish; tartibsiz shakl. Bunday kosmik jismlarning spektrlariga yorug'lik gazi va markaziy yulduzning emissiya chiziqlari, ba'zan esa yulduz spektridan yutilish chiziqlari ham kiradi.

sayyora tumanliklari nurlanadi katta soni energiya. Bu markaziy yulduzga qaraganda ancha katta. Formatsiyaning yadrosi yuqori harorat tufayli ultrabinafsha nurlar chiqaradi. Ular gaz atomlarini ionlashtiradi. Zarrachalar isitiladi, ultrabinafsha o'rniga ular chiqara boshlaydi ko'rinadigan nurlar. Ularning spektri butun shakllanishni tavsiflovchi emissiya chiziqlarini o'z ichiga oladi.

Tumanlik mushukning ko'zi

Tabiat kutilmagan va chiroyli shakllarni yaratishda ustadir. Mushuk ko'zi (NGC 6543) deb ataladigan o'xshashligi tufayli sayyora tumanligi diqqatga sazovordir. U 1786 yilda kashf etilgan va birinchi bo'lib olimlar tomonidan yorqin gaz buluti sifatida aniqlangan. Mushuk ko'zi tumanligi joylashgan va juda qiziqarli murakkab tuzilishga ega.

U taxminan 100 yil oldin shakllangan. Keyin markaziy yulduz qobiqlarini tashlab, ob'ekt naqshiga xos bo'lgan konsentrik gaz va chang chiziqlarini hosil qildi. Bugungi kunga qadar tumanlikning eng ekspressiv markaziy tuzilishini shakllantirish mexanizmi noaniqligicha qolmoqda. Bunday naqshning paydo bo'lishi tumanlik yadrosida qo'sh yulduzning joylashishi bilan yaxshi izohlanadi. Biroq, hozircha, bu holatni tasdiqlovchi hech qanday dalil yo'q.

NGC 6543 halosining harorati taxminan 15 000 K ni tashkil qiladi. Tumanlik yadrosi 80 000 K gacha qiziydi. Shu bilan birga, markaziy yulduz Quyoshdan bir necha ming marta yorqinroq.

ulkan portlash

Massiv yulduzlar ko'pincha o'zlarining hayot aylanishlarini ajoyib "maxsus effektlar" bilan tugatadilar. Ularning kuchli portlashlari barcha tashqi qobiqlarning yoritgich tomonidan yo'qolishiga olib keladi. Ular markazdan 10 000 km/s dan ortiq tezlikda uzoqlashadilar. Harakatlanuvchi moddaning statik bilan to'qnashuvi gaz haroratining kuchli oshishiga olib keladi. Natijada, uning zarralari porlashni boshlaydi. Ko'pincha o'ta yangi yulduzlarning qoldiqlari sferik shakllanishlar emas, bu mantiqiy ko'rinadi, lekin tumanlikning o'zi. turli shakllar. Buning sababi shundaki, yuqori tezlikda chiqarilgan modda notekis ravishda p?ht?lar va to'planishlar hosil qiladi.

Ming yil avvalgi izlar

Ehtimol, eng mashhur o'ta yangi yulduz qoldiqlari Qisqichbaqa tumanligidir. Uni dunyoga keltirgan yulduz deyarli ming yil oldin, 1054 yilda portlagan. Aniq sana Xitoy yilnomalariga ko'ra o'rnatishga muvaffaq bo'ldi, bu erda uning osmonda porlashi yaxshi tasvirlangan.

Qisqichbaqa tumanligining o'ziga xos xususiyati o'ta yangi yulduz tomonidan chiqarilgan va yulduzlararo materiya bilan hali to'liq aralashmagan gazdir. Ob'ekt bizdan 3300 yorug'lik yili masofasida joylashgan va doimiy ravishda 120 km / s tezlikda kengayib bormoqda.

Qisqichbaqa tumanligi markazida o'ta yangi yulduz qoldig'ini o'z ichiga oladi - neytron yulduzi, bu uzluksiz polarizatsiyalangan nurlanish manbalari bo'lgan elektronlar oqimlarini chiqaradi.

aks ettiruvchi tumanliklar

Ushbu kosmik jismlarning yana bir turi gaz va changning sovuq aralashmasidan iborat bo'lib, o'z-o'zidan yorug'lik chiqarishga qodir emas. Ko'zgu tumanliklari yaqin atrofdagi narsalar tufayli porlaydi. Bu yulduzlar yoki shunga o'xshash diffuz shakllanishlar bo'lishi mumkin. Spektr tarqalgan yorug'lik uning manbalari bilan bir xil bo'lib qoladi, ammo kuzatuvchi uchun undagi ko'k chiroq ustunlik qiladi.

Ushbu turdagi juda qiziqarli tumanlik Merope yulduzi bilan bog'liq. Pleiades klasteridagi yoritgich bir necha million yil davomida o'tayotgan molekulyar bulutni yo'q qilib kelmoqda. Yulduzning ta'siri natijasida tumanlik zarralari ma'lum bir ketma-ketlikda joylashadi va unga qarab tortiladi. Biroz vaqt o'tgach (aniq vaqt noma'lum), Merope bulutni butunlay yo'q qilishi mumkin.

Qorong'i ot

Diffuz shakllanishlar ko'pincha yutuvchi tumanlik bilan farqlanadi. Galaktikada ularning ko'plari bor. Bu juda zich chang va gaz bulutlari bo'lib, ular nurlanish va aks ettirish tumanliklari va ularning orqasidagi yulduzlardan yorug'likni o'zlashtiradi. Bu sovuq kosmik tuzilmalar, asosan, vodorod atomlaridan iborat, garchi ularda og'irroq elementlar ham uchraydi.

Bu turning ajoyib vakili tumanlikdir.U Orion yulduz turkumida joylashgan. Ot boshiga juda o'xshash tumanlikning xarakterli shakli yulduz shamoli va radiatsiya ta'siri natijasida hosil bo'lgan. Ob'ekt yorqin emissiya shakllanishi uning foni bo'lib xizmat qilganligi sababli aniq ko'rinadi. Shu bilan birga, Ot boshi tumanligi shunchaki emas katta qism deyarli ko'rinmas, cho'zilgan chang va gaz buluti.

Hubble teleskopi tufayli tumanliklar, jumladan, sayyoralar ham bugungi kunda keng doiradagi odamlarga tanish. Kosmosning ular joylashgan joylarining fotosuratlari qalbning tubiga ta'sir qiladi va hech kimni befarq qoldirmaydi.

NGC 6543, Mushuk ko'zi tumanligi - ichki hudud, psevdo rangli tasvir (qizil - Ha; ko'k - neytral kislorod, 630 nm; yashil - ionlangan azot, 658,4 nm)

Sayyora tumanligi - ionlangan gaz qobig'i va markaziy qismdan tashkil topgan astronomik ob'ekt. Sayyora tumanliklari tashqi qatlamlar (qobiqlar) va massasi 1,4 quyosh massasigacha bo?lgan supergigantlar evolyutsiyasining yakuniy bosqichida otilib chiqish jarayonida hosil bo?ladi. Sayyora tumanligi tez harakatlanuvchi (astronomik me'yorlar bo'yicha) hodisa bo'lib, atigi bir necha o'n ming yillar davom etadi, ajdod yulduzining umri esa bir necha milliard yil. Hozirgi vaqtda 1500 ga yaqin sayyora tumanligi ma'lum.

Sayyora tumanliklarining paydo bo'lish jarayoni chaqnashlar bilan birga kimyoviy evolyutsiyada muhim rol o'ynaydi, yulduzlararo bo'shliqqa boyitilgan materialni tashlaydi. og'ir elementlar- yulduz nukleosintezi mahsulotlari (astronomiyada barcha elementlar og'ir deb hisoblanadi, birlamchi nukleosintez mahsulotlari - vodorod va geliy, masalan, uglerod, azot, kislorod va kaltsiy bundan mustasno).

DA o'tgan yillar olingan tasvirlardan foydalanib, ko'plab sayyora tumanliklari juda murakkab va o'ziga xos tuzilishga ega ekanligini aniqlash mumkin edi. Ularning taxminan beshdan bir qismi aylana shaklida bo'lsa-da, ko'plarida sferik simmetriya yo'q. Bunday xilma-xil shakllarning shakllanishi mumkin bo'lgan mexanizmlar hozirgacha to'liq aniqlanmagan. Bunda ikkala va yulduzlararo muhitning o'zaro ta'siri katta rol o'ynashi mumkin, deb ishoniladi.

Tadqiqot tarixi

Soxta ranglardagi dumbbell tumanligi

Sayyora tumanliklari asosan xira jismlar bo'lib, odatda yalang'och ko'zga ko'rinmaydi. Birinchi kashf etilgan sayyora tumanligi Chanterelles yulduz turkumidagi Dumbbell tumanligi edi: qidiruv bilan shug'ullangan Charlz Messier 1764 yilda tumanliklar katalogini (osmonni kuzatishda kometalarga o'xshash statsionar jismlar) tuzayotganda uni M27 raqami ostida katalogga kiritgan. . 1784 yilda kashfiyotchi Uilyam Gerschel o'z katalogini tuzayotganda ularni tumanliklarning alohida sinfi sifatida ajratib ko'rsatdi ( IV sinf tumanliklari) va ular uchun "sayyora tumanligi" atamasini taklif qildi, chunki ularning Uran diskiga o'xshashligi.

Sayyora tumanliklarining g'ayrioddiy tabiati 19-asrning o'rtalarida, kuzatishlarda spektroskopiya usuli qo'llanila boshlanganida aniqlangan. Uilyam Xuggins sayyora tumanliklari spektrlarini - g'ayrioddiyligi bilan ajralib turadigan ob'ektlarni olgan birinchi astronom bo'ldi:

Ushbu ajoyib ob'ektlarning eng sirlilaridan ba'zilari teleskopik ko'rinishda yumaloq yoki biroz oval disklar kabi ko'rinadigan narsalardir. ... Ularning yashil-ko'k rangi ham diqqatga sazovordir, bu yagona yulduzlar uchun juda kam uchraydi. Bundan tashqari, bu tumanliklarda markaziy bo'laklar mavjudligini ko'rsatmaydi. Bu xususiyatlariga ko'ra, sayyora tumanliklari qo'zg'almas yulduzlarnikidan butunlay farq qiladigan xususiyatlarga ega ob'ektlar sifatida keskin ajralib turadi. Shu sabablarga ko'ra, shuningdek, ularning yorqinligi tufayli men ushbu tumanliklarni spektroskopik tadqiqot uchun eng mos deb tanladim.

Xuggins NGC 6543 (Mushuk ko?zi), M27 (Dumbil), M57 (Liradagi halqa tumanligi) va boshqa bir qator tumanliklarning spektrlarini o?rgangach, ularning spektri yulduzlar spektridan nihoyatda farq qilishi ma'lum bo?ldi: hammasi. o'sha vaqtga qadar olingan yulduzlarning spektrlari yutilish spektrlari edi ( uzluksiz spektr katta miqdor qorong'u chiziqlar), sayyora tumanliklarining spektrlari esa yulduzlarning tabiatidan tubdan farq qiladigan ularning tabiatini ko'rsatadigan oz sonli emissiya chiziqlari bo'lgan emissiya spektrlari bo'lib chiqdi:

Shubhasiz tumanliklar 37 H IV (NGC 3242), Struve 6 (NGC 6572), 73 H IV (NGC 6826), 1 H IV (NGC 7009), 57 M, 18 H. IV (NGC 7662) va 27 M ni qo'zg'almas yulduzlar va bizning Quyoshimiz kabi bir xil turdagi yulduzlar to'plami deb hisoblash mumkin emas.<…>bu ob'ektlar o'ziga xos va ulardan farqli tuzilishga ega<…>Biz har ehtimolga qarshi bu jismlarni yorqin gaz yoki bug'ning ulkan massalari deb hisoblashimiz kerak.

Yana bir muammo sayyora tumanliklarining kimyoviy tarkibi edi: Xuggins mos yozuvlar spektrlari bilan taqqoslaganda, azot va vodorod chiziqlarini aniqlay oldi, ammo to'lqin uzunligi 500,7 nm bo'lgan chiziqlarning eng yorqini o'sha paytda ma'lum bo'lgan spektrlarda kuzatilmadi. vaqt. kimyoviy elementlar. Bu chiziq noma'lum elementga to'g'ri keladi, deb taxmin qilingan. Unga geliyning kashf etilishiga olib kelgan g'oyaga o'xshab, oldindan nebulium nomi berilgan. spektral tahlil 1868 yil quyosh.

Yangi elementni ochish haqidagi taxminlar tumanlik tasdiqlanmagan. 20-asrning boshlarida Genri Rassell 500,7 nm chiziq yangi elementga emas, balki noma'lum sharoitlarda eski elementga to'g'ri keladi, deb faraz qildi.

1920-yillarda juda kam uchraydigan gazlarda atomlar va ionlar qo?zg?aluvchan metastabil holatga o?tishi mumkinligi ko?rsatildi. yuqori zichliklar zarrachalar to'qnashuvi tufayli ular uzoq vaqt mavjud bo'lolmaydi. 1927 yilda Bouen 500,7 nm nebulium chizig'ini metastabil holatdan ikki marta ionlangan kislorod atomiga (OIII) o'tishdan kelib chiqqan holda aniqladi. Faqat o'ta past zichlikda kuzatiladigan bunday turdagi spektral chiziqlar deyiladi taqiqlangan chiziqlar. Shunday qilib, spektroskopik kuzatishlar tumanli gaz zichligining yuqori chegarasini baholashga imkon berdi. Shu bilan birga, tirqishli spektrometrlar yordamida olingan sayyora tumanliklarining spektrlari turli tezliklarda harakatlanadigan tumanlik chiqaradigan hududlarning Doppler siljishi tufayli chiziqlarning "uzilishi" va bo'linishini ko'rsatdi, bu esa sayyora tumanliklarining kengayish tezligini taxmin qilish imkonini berdi. 20-40 km/s tezlikda.

Sayyora tumanliklarining tuzilishi, tarkibi va radiatsiya mexanizmini etarlicha batafsil tushunishga qaramay, ularning kelib chiqishi masalasi 1950-yillarning o'rtalariga qadar ochiq qoldi, ya'ni I.S., keyin olingan parametrlar to'plami qizil gigantlarning xususiyatlariga to'g'ri keladi va ularning yadrolarining xususiyatlari - issiq oq mittilarning xususiyatlari bilan. Hozirgi vaqtda sayyora tumanliklarining kelib chiqishi haqidagi bu nazariya ko'plab kuzatishlar va hisob-kitoblar bilan tasdiqlangan.

20-asrning oxiriga kelib texnologiyaning takomillashuvi sayyora tumanliklarini batafsilroq o?rganish imkonini berdi. Kosmik teleskoplar ularning spektrlarini ko'rinadigan diapazondan tashqarida o'rganishga imkon berdi, buni ilgari sirtdan kuzatishlar qilish orqali amalga oshirish mumkin emas edi. Infraqizil va ultrabinafsha to'lqin uzunliklarida kuzatuvlar harorat, zichlik va to'lqinlarning yangi, ancha aniqroq bahosini berdi. kimyoviy tarkibi sayyora tumanliklari. CCD-matritsa texnologiyasidan foydalanish kamroq aniq spektral chiziqlarni tahlil qilish imkonini berdi. Foydalanish kosmik teleskopi Xabbl ilgari oddiy va bir hil deb hisoblangan sayyora tumanliklarining nihoyatda murakkab tuzilishini ochib berdi.

Kelib chiqishi

Simmetrik sayyora tumanligining tuzilishi. Tez yulduz shamoli (ko'k o'qlar) issiq oq mitti- yulduzning yadrosi (markazda), chiqarilgan qobiq bilan to'qnashuvi - qizil gigantning sekin yulduz shamoli (qizil o'qlar), zich qobiq hosil qiladi ( ko'k rang), ta'siri ostida porlash ultrabinafsha nurlanish yadrolari.

Sayyora tumanliklari ko'plab yulduzlar uchun evolyutsiyaning yakuniy bosqichidir. Bizning Quyoshimiz o'rta kattalikdagi yulduzdir va faqat oz sonli yulduzlar massasi bo'yicha undan oshadi. Massasi quyoshdan bir necha baravar katta bo'lgan yulduzlar mavjudlikning so'nggi bosqichida o'ta yangi yulduzlarga aylanadi. Evolyutsiya yo'lining oxirida o'rta va kichik massali yulduzlar sayyora tumanliklarini hosil qiladi.

Massasi quyoshdan bir necha marta kichik bo'lgan odatiy yulduz reaktsiyalar tufayli umrining ko'p qismini porlaydi termoyadro sintezi uning yadrosidagi vodoroddan geliy (ko'pincha "birlashma" atamasi o'rniga "yonish" atamasi ishlatiladi, bu holda vodorodning yonishi). Ushbu reaksiyalarda ajralib chiqadigan energiya yulduzni o'z tortishish kuchi ostida qulashdan saqlaydi va shu bilan uni barqaror qiladi.

Bir necha milliard yil o'tgach, vodorod ta'minoti quriydi va yulduzning tashqi qatlamlarini ushlab turish uchun energiya etarli emas. Yadro kichrayib, qizib keta boshlaydi. Hozirgi vaqtda Quyosh yadrosining harorati taxminan 15 million K ni tashkil qiladi, ammo vodorod ta'minoti tugagach, yadroning siqilishi haroratning 100 million K darajasiga ko'tarilishiga olib keladi. Shu bilan birga, tashqi qatlamlar soviydi va juda yuqori haroratli yadrolar tufayli hajmi sezilarli darajada oshadi. Yulduz qizil gigantga aylanadi. Ushbu bosqichdagi yadro qisqarishi va isishi davom etmoqda; harorat 100 million K ga yetganda, geliydan uglerod va kislorod sintezi jarayoni boshlanadi.

Termoyadro reaktsiyalarining qayta boshlanishi yadroning keyingi siqilishini to'xtatishga imkon beradi. Tez orada yonayotgan geliy yonayotgan geliy qobig'i bilan o'ralgan uglerod va kisloroddan iborat inert yadro hosil qiladi. Geliy ishtirokidagi termoyadro reaksiyalari haroratga juda sezgir. Reaksiya tezligi T40 ga proportsionaldir, ya'ni haroratning atigi 2% ga oshishi reaksiya tezligini ikki baravar oshiradi. Bu yulduzni juda beqaror qiladi: haroratning ozgina oshishi reaksiyalar tezligining tez o'sishiga olib keladi, energiya ajralib chiqishini oshiradi, bu esa o'z navbatida haroratning oshishiga olib keladi. Yonayotgan geliyning yuqori qatlamlari tez kengayishni boshlaydi, harorat pasayadi va reaktsiya sekinlashadi. Bularning barchasi kuchli pulsatsiyalarning sababi bo'lishi mumkin, ba'zida yulduz atmosferasining muhim qismini koinotga chiqarish uchun etarlicha kuchli.

Chiqib ketgan gaz yulduzning ochiq yadrosi atrofida kengayuvchi qobiq hosil qiladi. Atmosferaning yulduzdan ajralayotgani sari chuqurroq va chuqurroq qatlamlar ko'payadi yuqori haroratlar. Yalang'och sirt (yulduz fotosferasi) 30 000 K haroratga yetganda, chiqarilgan ultrabinafsha fotonlarning energiyasi chiqarilgan moddadagi atomlarni ionlash uchun etarli bo'ladi va bu uning porlashiga olib keladi. Shunday qilib, bulut sayyora tumanligiga aylanadi.

Hayot davomiyligi

Noto'g'ri diskli yulduzdan sayyora tumanligining paydo bo'lishini kompyuter simulyatsiyasi, kichik boshlang'ich assimetriya murakkab tuzilishga ega ob'ektning shakllanishiga olib kelishi mumkinligini ko'rsatadi.

Sayyora tumanligining moddasi markaziy yulduzdan sekundiga bir necha o‘n kilometr tezlikda uchib ketmoqda. Shu bilan birga, materiya tashqariga chiqayotganda, markaziy yulduz soviydi, energiya qoldiqlarini chiqaradi; termoyadro reaksiyalari to'xtaydi, chunki yulduz hozirda uglerod va kislorodni birlashtirish uchun zarur bo'lgan haroratni ushlab turish uchun etarli massaga ega emas. Oxir-oqibat, yulduz etarlicha soviydi, u endi gazning tashqi qobig'ini ionlash uchun etarli darajada ultrabinafsha nurlar chiqarmaydi. Yulduz oq mitti bo'ladi va gaz buluti ko'rinmas bo'lib qayta birlashadi. Oddiy sayyora tumanligi uchun shakllanishdan rekombinatsiyagacha bo'lgan vaqt 10 000 yilni tashkil qiladi.

Galaktik qayta ishlovchilar

Sayyora tumanliklari galaktikalar evolyutsiyasida muhim rol o'ynaydi. Birinchisi, asosan, vodorod va geliydan iborat edi, ammo vaqt o'tishi bilan termoyadro sintezi natijasida yulduzlarda og'irroq elementlar paydo bo'ldi. Shunday qilib, sayyora tumanliklari materiyasida uglerod, azot va kislorod ko'p bo'ladi va u kengayib, yulduzlararo bo'shliqqa kirib borar ekan, uni astronomlar tomonidan odatda metallar deb ataydigan ushbu og'ir elementlar bilan boyitadi.

Yulduzlararo materiyadan hosil bo'lgan yulduzlarning keyingi avlodlarida og'ir elementlarning dastlabki miqdori ko'proq bo'ladi; ularning yulduzlar tarkibida mavjudligi ahamiyatsiz bo'lib qolsa ham, ular evolyutsiyaga sezilarli ta'sir qiladi. Koinotning paydo bo'lishidan ko'p o'tmay paydo bo'lgan yulduzlar nisbatan kichik miqdordagi metallarni o'z ichiga oladi - ular shunday tasniflanadi. II turdagi yulduzlar. Og'ir elementlar bilan boyitilgan yulduzlar tegishli I turdagi yulduzlar.

Xususiyatlari

jismoniy xususiyatlar

Oddiy sayyora tumanligining o'rtacha uzunligi bitta bo'lib, zichligi sm? uchun taxminan 1000 zarracha bo'lgan juda kam uchraydigan gazdan iborat bo'lib, bu, masalan, Yer atmosferasining zichligi bilan solishtirganda ahamiyatsiz, ammo taxminan 10-100 baravar katta. Quyoshdan Yer orbitasi masofasida sayyoralararo fazoning zichligidan ko'ra. Yosh sayyora tumanliklari bor eng yuqori zichlik, ba'zan sm? uchun 10 6 zarrachaga etadi. Tumanliklar yoshi bilan ularning kengayishi zichlikning pasayishiga olib keladi.

Markaziy yulduzdan keladigan radiatsiya gazlarni 10 000 K daraja haroratgacha qizdiradi. Paradoksal ravishda, gazning harorati ko'pincha markaziy yulduzdan masofa ortishi bilan ko'tariladi. Buning sababi shundaki, foton qancha energiyaga ega bo'lsa, uning so'rilish ehtimoli shunchalik past bo'ladi. Shuning uchun, in ichki hududlar tumanliklar kam energiyali fotonlar tomonidan so'riladi, qolganlari esa bor yuqori energiya, tashqi hududlarda so'riladi, ularning harorati ko'tarilishiga olib keladi.

Tumanliklarni ajratish mumkin materiyada kambag'al va radiatsiya yomon. Ushbu terminologiyaga ko'ra, birinchi holda, tumanlik yulduz tomonidan chiqarilgan barcha ultrabinafsha fotonlarni o'zlashtirish uchun etarli moddaga ega emas. Shuning uchun ko'rinadigan tumanlik butunlay ionlangan. Ikkinchi holda, markaziy yulduz atrofdagi barcha gazni ionlash uchun etarli bo'lmagan ultrabinafsha fotonlarni chiqaradi va ionlanish fronti neytral yulduzlararo bo'shliqqa o'tadi.

Sayyora tumanligidagi gazning ko'p qismi ionlashgan (ya'ni plazma) bo'lganligi uchun magnit maydonlar uning tuzilishiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi va filamentlar va plazma beqarorligi kabi hodisalarni keltirib chiqaradi.

Miqdori va taqsimoti

Bugungi kunda 200 milliard yulduzdan iborat Galaktikamizda 1500 ta sayyora tumanligi ma'lum. Yulduzli hayot bilan solishtirganda ularning qisqa umr ko'rishlari sonining kamligi sababidir. Asosan, ularning barchasi tekislikda yotadi va ko'pincha galaktika markazi yaqinida to'plangan va deyarli kuzatilmaydi.

Astronomik tadqiqotlarda fotografiya o'rniga CCD massivlaridan foydalanish ma'lum sayyora tumanliklari ro'yxatini sezilarli darajada kengaytirdi.

Tuzilishi

Ko'pgina sayyora tumanliklari nosimmetrik va deyarli sharsimon ko'rinishga ega, bu ularning juda murakkab shakllarga ega bo'lishiga to'sqinlik qilmaydi. Sayyora tumanliklarining 10% ga yaqini amalda bipolyar, oz qismi esa assimetrikdir. Hatto to'rtburchaklar shaklidagi sayyora tumanligi ham ma'lum. Bunday xilma-xil shakllarning sabablari to'liq tushunilmagan, ammo yulduzlarning tortishish o'zaro ta'siri katta rol o'ynashi mumkin, deb ishoniladi. ikki tomonlama tizimlar. Boshqa versiyaga ko'ra, mavjud sayyoralar tumanlik paydo bo'lishi paytida materiyaning bir tekis tarqalishini buzadi. 2005 yil yanvar oyida amerikalik astronomlar ikkita sayyora tumanligining markaziy yulduzlari atrofida magnit maydonlarining birinchi marta aniqlanganligini e'lon qilishdi va keyin ular bu tumanliklarning shaklini yaratish uchun qisman yoki to'liq javobgar ekanligini taxmin qilishdi. Sayyora tumanliklarida magnit maydonlarining muhim roli 1960-yillarda Grigor Gurzadyan tomonidan bashorat qilingan. Bipolyar shakl hosil bo'lgan oq mitti yuzasida geliy qatlamidagi detonatsiya frontining tarqalishidan zarba to'lqinlarining o'zaro ta'siri bilan bog'liq bo'lishi mumkin degan taxmin mavjud (masalan, Mushuk ko'z tumanligida, Qum soat, Chumoli).

Sayyora tumanliklarini o‘rganishning dolzarb masalalari

Sayyora tumanliklarini o'rganishdagi qiyinchiliklardan biri ularning masofasini aniq aniqlashdir. Yaqin atrofdagi ba'zi sayyora tumanliklari uchun o'lchangan kengayish paralaksi yordamida bizdan masofani hisoblash mumkin: yuqori aniqlik Bir necha yil oldin olingan ma'lumotlar tumanlikning ko'rish chizig'iga perpendikulyar kengayishini ko'rsatadi va Doppler siljishini spektroskopik tahlil qilish ko'rish chizig'i bo'ylab kengayish tezligini hisoblash imkonini beradi. Olingan kengayish tezligi bilan burchak kengayishini solishtirish tumanlikgacha bo'lgan masofani hisoblash imkonini beradi.

Bunday xilma-xil tumanlik shakllarining mavjudligi qizg'in bahs-munozaralar mavzusidir. Buning sababi yulduzdan turli tezlikda uzoqlashayotgan materiyaning o'zaro ta'siri bo'lishi mumkin, degan fikr keng tarqalgan. Ba'zi astronomlar bu ikki barobarga ishonishadi yulduz tizimlari sayyora tumanliklarining hech bo'lmaganda eng murakkab konturlari uchun javobgardir. Yaqinda o'tkazilgan tadqiqotlar bir nechta sayyora tumanliklarida kuchli magnit maydonlar mavjudligini tasdiqladi, ular haqidagi taxminlar bir necha bor ilgari surilgan. Ionlashgan gaz bilan magnit o'zaro ta'sirlari ham ularning ba'zilarining shaklini shakllantirishda rol o'ynashi mumkin.

Hozirgi vaqtda tumanlikdagi metallarni aniqlashning ikki xil usuli mavjud har xil turlari spektral chiziqlar. Ba'zan bu ikki usul butunlay boshqacha natijalar beradi. Ba'zi astronomlar buni sayyora tumanligida ozgina harorat tebranishlari mavjudligi bilan bog'lashadi. Boshqalar, kuzatuvlardagi farqlarni harorat ta'siri bilan izohlash uchun juda hayratlanarli deb hisoblashadi. Ular juda oz miqdorda vodorodni o'z ichiga olgan sovuq bo'laklarning mavjudligi haqida taxminlarni ilgari surdilar. Biroq, ularning fikricha, mavjudligi metallar miqdorini baholashdagi farqni tushuntirishi mumkin bo'lgan quyqalar hech qachon kuzatilmagan.

Astronomlar sayyora tumanliklari haqida qadim zamonlardan beri bilishgan. XVIII asrda Uranni kashf etgan V. Gerschel tumanliklar olamini chuqur o'rganish bilan shug'ullangan. U ularni sinflarga ajratdi, sayyora shakllanishini ta'kidladi. Bu shakllanishlar Uran bilan o'xshashligi sababli "sayyora tumanliklari" nomini taklif qilgan Gerschel edi. Xira, kichik gazlar to'planishi astronomga uzoq sayyora diskini eslatdi.

Birinchi tushuntirish

1950-yillarda astrofizik I. Shklovskiy sayyora tumanliklarining kelib chiqish tabiatini tushuntirishga harakat qildi. Ma'lum bo'lishicha, ular o'layotgan yulduzlar tomonidan yaratilgan. ga aylantirish jarayonida oq mitti yulduzlar ultrabinafsha nurlar ostida ionlanadigan tashqi qatlamlarini to'kadi. Bizning davrimizda olimlar sayyora tumanliklari murakkab tuzilishga ega ob'ektlar ekanligini isbotladilar. Bu Hubble teleskopi tomonidan olingan fotosuratlarda aniq ko'rinadi.

Tumanlik qancha vaqt yashaydi?

Astronomik me'yorlarga ko'ra, tumanlik juda uzoq umr ko'rmaydi - taxminan o'n ming yil. Bunday qisqalik tufayli hayot davrasi astronomlar bizning galaktikamizda bir yarim mingdan ortiq turli xil ob'ektlarni ko'rmaydilar. Ularning har biri o'ziga xos ko'rinishga ega: g'ayrioddiy shakli, rangi, o'lchami. Tumanliklar Magellan bulutlarida, Andromeda tumanligida va koinotning boshqa qismlarida ma'lum.

Ob'ekt tuzilishi

Sayyora tumanliklari murakkab tizim, markaziy yadro va uni o'rab turgan gaz qobig'idan iborat (ularning bir nechtasi bo'lishi mumkin). Qobiq va yadro bir-biriga bog'langan. Qobiqning o'zi elektron harorati 10-12 ming K bo'lgan to'liq ionlangan gaz hosil bo'ladi. Agar qobiqda chang zarralari aralashmasi bo'lsa, u holda u qizil yorug'lik bilan yoritiladi. Yorqinlik turli xil soyalarda bo'lishi mumkin.

Sayyora tumanliklari yulduzlarning o'lishi natijasida paydo bo'ladi. Barqarorlikni yo'qotgandan so'ng, ob'ekt ortadi, kengayadi, shakli o'zgaradi. Asta-sekin tumanlik zaiflashadi va yulduzning parchalarini ushlab turolmaydi.

O'lgan yulduzlar

Ma'lumki, barcha sayyora tumanliklari o'zlarining mavjudligini tugatadigan va oq mittilarga aylanadigan yulduzlardan hosil bo'ladi. Bizning Quyosh kabi massali yulduzlar tug'ilgandan keyin uzoq barqaror hayot kechiradilar, bu davrda vodorod yadrolari erib, geliy yadrolarini keltirib chiqaradi. Yulduzning markazida vodorod to'liq tugashi bilanoq, ob'ektning bu qismi qiziy boshlaydi: harorat yuz million darajaga etadi. Bu jarayon qatlamlarning kengayishiga va sovishiga olib keladi: yulduz qizil gigantga aylanadi. Bu vaqtda yulduz barqarorlikni yo'qotadi, uning tashqi qatlamlari tashqariga tashlanishi mumkin. Aynan shu ejektalar oq mitti atrofida joylashgan qobiqni hosil qiladi - chirigan yulduzdan qolgan narsa.

Kengayish jarayoni

Sayyora tumanliklarining fotosuratlarini baholayotgan astronomlar ularning qobig'i va hajmidagi o'zgarishlarni ko'rishadi. Qobiqning kengayish tezligi sekundiga bir necha o'n kilometrni tashkil qiladi. Juda tez qobiq bilan birlashadi kosmik fazo va ko'rinishni to'xtatadi.

Eng mashhur tumanliklar

Turli xil sayyora tumanliklari mavjud bo'lib, ular orasida aniq ko'rinadigan ob'ektlar mavjud havaskor teleskoplar, va rasadxonalar teleskoplarida ham deyarli ko'rinmaydiganlar bor. Tumanlikning eng mashhur ob'ektlari orasida Ring, Boyqush, Dumbbell, M76, Chumoli, Qum soati va boshqalar bor.

Tumanlik halqasi

Lira yulduz turkumidagi eng mashhur sayyora tumanligi Ring deb nomlangan ob'ektdir. Ushbu shakllanish boshqa nomga ega - M57. U Lira yozgi yulduz turkumida, taxminan 2300 masofada joylashgan yorug'lik yillari.

Uzuk 1779 yilda astronom A. Darquier de Pellepois tomonidan kashf etilgan. Olim bu shakllanishni Yupiterning o'lchamiga mos keladigan mukammal disk deb ta'rifladi, ammo yorqinroq porlashi bor. Olti yil o'tgach, ingliz V. Herschel bu tanani samoviy nishon deb atadi.

Uzuk harorati 100 000 darajadan oshadigan yulduzdan kelgan. Tumanlik doimiy ravishda kengayib boradi - sekundiga taxminan 25 kilometr tezlikda, shuning uchun uning ko'rinadigan hajmi asrda taxminan bir soniyaga oshadi.

Salyangoz

Teleskop orqali havaskorlar kamida yuzlab turli xil ob'ektlarni, jumladan, Kova yulduz turkumida joylashgan Helix tumanligini ko'rishlari mumkin. Yerdan sayyora tumanligigacha bo'lgan masofa kichik: u bizga eng yaqin. Teleskopda u yashil rangga o'xshaydi. Xabbl unda yuzlab turli gaz sharlarini ko'rdi. Olimlarning fikriga ko'ra, ular yulduz yo'q qilingan paytda paydo bo'lgan.

Saturn

1782 yilda V. Gerschel Kova yulduz turkumida joylashgan Saturn tumanligini kashf etdi. Biroq, bu shakllanishni teleskop bilan ko'rish oson emas, chunki u juda kichik. 150x kattalashtirishda cho'zilgan shakllanishni ko'rish mumkin.

Dumbbell

Dumbbell yoki M27 teleskop orqali ko'rish mumkin bo'lgan yana bir kosmik shakllanishdir. U Vulpekula yulduz turkumida joylashgan. Astronomlarning ta'kidlashicha, bu tumanlik taxminan to'rt ming yil oldin paydo bo'lgan.

Agar siz tanaga teleskop orqali qarasangiz, sezilarli o'sish bilan siz cho'zilgan shaklni ko'rishingiz mumkin, shuning uchun u o'z nomini oldi.

Dumbbellning singlisi bor - Little Dumbbell yoki M76. U 1780 yilda ochilgan. Biroq, olimlar bu boshqa shakllanish emas, balki sayyoraviy tumanlik ekanligini faqat 1918 yilda aniqlashga muvaffaq bo'lishdi.

NGC3242

Sayyora tumanligi NGC3242 yoki uni Yupiter sharpasi deb ham atashadi, kuzatish qiyin bo'lgan shakllanishdir. 100x kattalashtirish bilan uni teleskopda aniq ko'rish mumkin, siz yumaloq shaklni ko'rishingiz mumkin.

M97

Ursa Major yulduz turkumida M97 yoki Boyqush sayyora tumanligi joylashgan. U 1848 yilda Uilyam Parsons tomonidan kashf etilgan. Ushbu noyob kosmik shakllanish boyqush ko'zlariga o'xshaydi, buning uchun u o'zining g'ayrioddiy nomini oldi.

100x kattalashtirishda teleskop yumaloq shaklni ko'ra oladi, shuningdek, ikkitasini ko'radi qora dog'lar M97 ichida. Astronomlarning fikricha, boyo'g'li allaqachon sakkiz ming yoshda, ya'ni uning uzoq umr ko'rishi yo'q.

Koinotda minglab turli tumanliklar mavjud bo'lib, ular haligacha noma'lum. Ob'ektlarning ba'zilari allaqachon butunlay parchalanib ketgan yoki unga yaqin joylashgan va endigina tug'ilganlar ham bor.