Орел, или где рождаются звезды
С давних времен люди задумывались о том, как появилось Солнце. Было придумано множество мифов и легенд. Одна из них, очень короткая, приведена в стихе 16-м первой главы бытия:
И создал Бог два светила великие: светило большее, для управления днем, и светило меньшее, для управления ночью, и звезды;
Сегодняшняя астрономия и астрофизика, хоть и не в подробностях, дают ответ на этот вопрос. Как все происходило на самом деле, можно понять, внимательно рассмотрев Туманность Орел (Объект Мессье 16, M16 или NGC 6611), расположенную в созвездии Змеи на расстоянии около 7000 световых лет от нас.
Вот так она выглядит в телескоп:
А вот таким её увидел с орбиты «Хаббл»:
На этой фотографии видно, что туманность как бы «съедена» изнутри - в ней образовалась полость, этакое «гнездо», в которой вольготно расположилась россыпь молодых горячих звезд.
Когда-то это все было одним сплошным массивным газово-пылевым облаком, практически непрозрачным для света. Оно сжималось под действием собственной гравитации, чему, возможно, помогло галактическое магнитное поле, либо ударная волна при прохождении сквозь рукав галактики. Как бы то ни было, плотность его постепенно уменьшалась, а быстрее всего она росла в центре. Через какое-то время из-за гравитационной неустойчивости центр облака стал фрагментироваться на отдельные, сжимающиеся отдельно друг от друга облака. Те, в свою очередь, делились дальше, до тех пор, пока отдельные облака, так называемые «глобулы», не стали настолько мелкими, что гравитационная неустойчивость уже не оказывала на них влияния.
Гравитационная неустойчивость в данном случае объясняется просто - в почти однородном изначально облаке любое, даже малое, уплотнение притягивает окружающее вещество немного сильнее и поэтому быстрее сжимается, оставляя вокруг себя разреженные области.
Скоро в центре туманности вспыхнули первые, самые массивные звезды. Конечно, «скоро» это было только по астрономическим масштабам - образование массивной звезды из протозвездного облака занимает несколько сотен тысяч лет, но маломассивные звезды образуются гораздо медленнее.
На самом деле, быстрее всего образуются маломассивные протозвезды, но их превращение в настоящие звезды проходит значительно дольше, так что пока маленькая звезда - красный карлик - сформируется полностью, массивная звезда - голубой гигант - успеет не только «родиться» и «прожить» свою жизнь, но и «умереть» во взрыве сверхновой.
Массивные звезды (масса голубого гиганта составляет несколько десятков солнечных масс) для удержания давления верхних слоев очень интенсивно сжигают водород в своих недрах, из-за чего, во-первых, они излучают в окружающее пространство потоки света и «звездного ветра», а во-вторых, их жизнь гораздо короче, чем у их менее массивных соседок. Вообще, чем массивнее звезда, тем она живет меньше: звезда типа солнца живет около 10 миллиардов лет, красный карлик, в несколько раз легче Солнца - десятки миллиардов лет, а гигант массой в несколько десятков солнц - «всего» несколько миллионов лет.
Своим излучением и «звездным ветром» молодые гиганты «разметают» оставшееся вещество туманности в стороны от себя, очищая центральные области туманности от пыли и делая их прозрачными и, кроме того, «сваливая» его на границах очищенной области, подобно тому, как снегоочиститель, очищая футбольное поле, насыпает горы снега по его сторонам. Это повышает плотность вещества в областях, прилегающих к очищенной, и там снова образуются уплотнения, из которых образуются все новые и новые звезды. Часто такая глобула, имеющая достаточную массу и плотность, чтобы излучение близкой звезды не смогло ее вымести прочь, образует еще и тень за собой, где остается пыль и газ, «защищенные» от «звездного ветра» глобулой. Получается этакий «столб» из пыли, как на следующей фотографии:
Они так и называются: «Столпы творения» (англ. «Pillars of Creation»). Правда, их уже нет. Как сообщается на сайте Fornit в статье «Сверхновая уничтожила Столпы Творения»,
Знаменитые Столпы Творения - удивительно стройные и красивые структуры в туманности Орла, сфотографированные в 1995 году с помощью Hubble, уничтожены взрывом сверхновой, случившимся неподалёку. Об этой космической катастрофе стало известно благодаря новым снимкам другой орбитальной обсерватории - инфракрасного телескопа Spitzer.
На последних снимках Столпы Творения на своём месте. Однако на недавнем инфракрасном изображении, полученном от Spitzer, учёные увидели, что за Столпами находится шар из горячего, быстро расширяющегося вещества. Эта масса, состоящая из газа и пыли, разогрета взрывом сверхновой, имевшим место 7-9 тысяч лет назад.
Как утверждают учёные, ударная волна, сформировавшаяся в результате взрыва, уже уничтожила Столпы Творения около 6 тысяч лет назад. Но с учётом того, что этот восхитительный космический объект находится на расстоянии в 7 тысяч световых лет от нас, мы будем получать его изображения в целостном виде ещё на протяжении тысячи лет.
Кстати, у учёных и раньше были предположения о том, что какая-нибудь сверхновая разрушит Столпы Творения, ведь звёзд, "созревших" для такого взрыва, в этой области насчитывается порядка двух десятков. К тому же эти структуры состоят из довольно разреженного материала, который не может противостоять действию ударной волны.
Если увеличить снимок, то можно увидеть странные образования, так называемые «Орлиные яйца», названные так из-за множества мелких, но плотных глобул по краям пылевого облака - будущих звезд:
А вот еще забавная пылевая колонна, называющаяся «Фея». Размер ее - около 10 световых лет.
Сейчас Туманность Орел напоминает пустую скорлупу яйца - так сильно «выедена» образовавшимися звездами центральная часть. Пройдет какое-то время, и остатки туманности частично сконденсируются в звезды, а частично рассеются в пространстве, подгоняемые «звездным ветром» и взрывами сверхновых. Из этого «яйца» вылупится молодое звездное скопление. Поскольку масса первоначального облака и, следовательно, суммарная масса образовавшихся звезд не слишком велика, получится рассеянное скопление, такое, как Плеяды (М45), в котором насчитывается около 1000 звезд, а предполагается порядка 3000 звезд:
В рассеянном скоплении звезды довольно слабо связаны друг с другом гравитационно, поэтому из-за наличия собственных скоростей и воздействия тяготения других объектов в галактике, мимо которых скопление пройдет при своем движении по орбите - других скоплений, туманностей и т.д. - оно будет постепенно «растягиваться» вдоль орбиты, точно как метеорный рой вдоль своей орбиты вокруг Солнца. Через несколько миллиардов лет отдельные звезды смешаются с остальным звездным населением Галактики и отыскать бывших сестер будет очень затруднительно.
Примерно так образовалось и наше Солнце - из плотного, холодного, непрозрачного газопылевого облака в компании нескольких сотен, а то и тысяч других звезд самых разных размеров. Кстати, изотопный анализ метеоритов говорит о том, что во время формирования протопланетного облака вокруг новорожденного Солнца рядом с ним вспыхнула сверхновая. Возможно, именно этот взрыв дал протопланетному облаку то количество кислорода, углерода, железа и других элементов, которое было необходимо для образования Земли с другими твердыми планетами, зарождения жизни на Земле и, в конечном счете, появления нас с вами.
Источники:
И.С. Шкловский. Звезды, их рождение, жизнь и смерть. Москва, «Наука». 1977 г.
HubbleSite - Out of the ordinary...out of this world.
Общая Астрономическая Конференция
Астронет
Fornit - сайт о науке и мистике, об умении понимать.
С давних времен люди задумывались о том, как появилось Солнце. Было придумано множество мифов и легенд. Одна из них, очень короткая, приведена в стихе 16-м первой главы бытия:
И создал Бог два светила великие: светило большее, для управления днем, и светило меньшее, для управления ночью, и звезды;
Сегодняшняя астрономия и астрофизика, хоть и не в подробностях, дают ответ на этот вопрос. Как все происходило на самом деле, можно понять, внимательно рассмотрев Туманность Орел (Объект Мессье 16, M16 или NGC 6611), расположенную в созвездии Змеи на расстоянии около 7000 световых лет от нас.
Вот так она выглядит в телескоп:
А вот таким её увидел с орбиты «Хаббл»:
На этой фотографии видно, что туманность как бы «съедена» изнутри - в ней образовалась полость, этакое «гнездо», в которой вольготно расположилась россыпь молодых горячих звезд.
Когда-то это все было одним сплошным массивным газово-пылевым облаком, практически непрозрачным для света. Оно сжималось под действием собственной гравитации, чему, возможно, помогло галактическое магнитное поле, либо ударная волна при прохождении сквозь рукав галактики. Как бы то ни было, плотность его постепенно уменьшалась, а быстрее всего она росла в центре. Через какое-то время из-за гравитационной неустойчивости центр облака стал фрагментироваться на отдельные, сжимающиеся отдельно друг от друга облака. Те, в свою очередь, делились дальше, до тех пор, пока отдельные облака, так называемые «глобулы», не стали настолько мелкими, что гравитационная неустойчивость уже не оказывала на них влияния.
Гравитационная неустойчивость в данном случае объясняется просто - в почти однородном изначально облаке любое, даже малое, уплотнение притягивает окружающее вещество немного сильнее и поэтому быстрее сжимается, оставляя вокруг себя разреженные области.
Скоро в центре туманности вспыхнули первые, самые массивные звезды. Конечно, «скоро» это было только по астрономическим масштабам - образование массивной звезды из протозвездного облака занимает несколько сотен тысяч лет, но маломассивные звезды образуются гораздо медленнее.
На самом деле, быстрее всего образуются маломассивные протозвезды, но их превращение в настоящие звезды проходит значительно дольше, так что пока маленькая звезда - красный карлик - сформируется полностью, массивная звезда - голубой гигант - успеет не только «родиться» и «прожить» свою жизнь, но и «умереть» во взрыве сверхновой.
Массивные звезды (масса голубого гиганта составляет несколько десятков солнечных масс) для удержания давления верхних слоев очень интенсивно сжигают водород в своих недрах, из-за чего, во-первых, они излучают в окружающее пространство потоки света и «звездного ветра», а во-вторых, их жизнь гораздо короче, чем у их менее массивных соседок. Вообще, чем массивнее звезда, тем она живет меньше: звезда типа солнца живет около 10 миллиардов лет, красный карлик, в несколько раз легче Солнца - десятки миллиардов лет, а гигант массой в несколько десятков солнц - «всего» несколько миллионов лет.
Своим излучением и «звездным ветром» молодые гиганты «разметают» оставшееся вещество туманности в стороны от себя, очищая центральные области туманности от пыли и делая их прозрачными и, кроме того, «сваливая» его на границах очищенной области, подобно тому, как снегоочиститель, очищая футбольное поле, насыпает горы снега по его сторонам. Это повышает плотность вещества в областях, прилегающих к очищенной, и там снова образуются уплотнения, из которых образуются все новые и новые звезды. Часто такая глобула, имеющая достаточную массу и плотность, чтобы излучение близкой звезды не смогло ее вымести прочь, образует еще и тень за собой, где остается пыль и газ, «защищенные» от «звездного ветра» глобулой. Получается этакий «столб» из пыли, как на следующей фотографии:
Они так и называются: «Столпы творения» (англ. «Pillars of Creation»). Правда, их уже нет. Как сообщается на сайте Fornit в статье «Сверхновая уничтожила Столпы Творения»,
Знаменитые Столпы Творения - удивительно стройные и красивые структуры в туманности Орла, сфотографированные в 1995 году с помощью Hubble, уничтожены взрывом сверхновой, случившимся неподалёку. Об этой космической катастрофе стало известно благодаря новым снимкам другой орбитальной обсерватории - инфракрасного телескопа Spitzer.
На последних снимках Столпы Творения на своём месте. Однако на недавнем инфракрасном изображении, полученном от Spitzer, учёные увидели, что за Столпами находится шар из горячего, быстро расширяющегося вещества. Эта масса, состоящая из газа и пыли, разогрета взрывом сверхновой, имевшим место 7-9 тысяч лет назад.
Как утверждают учёные, ударная волна, сформировавшаяся в результате взрыва, уже уничтожила Столпы Творения около 6 тысяч лет назад. Но с учётом того, что этот восхитительный космический объект находится на расстоянии в 7 тысяч световых лет от нас, мы будем получать его изображения в целостном виде ещё на протяжении тысячи лет.
Кстати, у учёных и раньше были предположения о том, что какая-нибудь сверхновая разрушит Столпы Творения, ведь звёзд, "созревших" для такого взрыва, в этой области насчитывается порядка двух десятков. К тому же эти структуры состоят из довольно разреженного материала, который не может противостоять действию ударной волны.
Если увеличить снимок, то можно увидеть странные образования, так называемые «Орлиные яйца», названные так из-за множества мелких, но плотных глобул по краям пылевого облака - будущих звезд:
А вот еще забавная пылевая колонна, называющаяся «Фея». Размер ее - около 10 световых лет.
Сейчас Туманность Орел напоминает пустую скорлупу яйца - так сильно «выедена» образовавшимися звездами центральная часть. Пройдет какое-то время, и остатки туманности частично сконденсируются в звезды, а частично рассеются в пространстве, подгоняемые «звездным ветром» и взрывами сверхновых. Из этого «яйца» вылупится молодое звездное скопление. Поскольку масса первоначального облака и, следовательно, суммарная масса образовавшихся звезд не слишком велика, получится рассеянное скопление, такое, как Плеяды (М45), в котором насчитывается около 1000 звезд, а предполагается порядка 3000 звезд:
В рассеянном скоплении звезды довольно слабо связаны друг с другом гравитационно, поэтому из-за наличия собственных скоростей и воздействия тяготения других объектов в галактике, мимо которых скопление пройдет при своем движении по орбите - других скоплений, туманностей и т.д. - оно будет постепенно «растягиваться» вдоль орбиты, точно как метеорный рой вдоль своей орбиты вокруг Солнца. Через несколько миллиардов лет отдельные звезды смешаются с остальным звездным населением Галактики и отыскать бывших сестер будет очень затруднительно.
Примерно так образовалось и наше Солнце - из плотного, холодного, непрозрачного газопылевого облака в компании нескольких сотен, а то и тысяч других звезд самых разных размеров. Кстати, изотопный анализ метеоритов говорит о том, что во время формирования протопланетного облака вокруг новорожденного Солнца рядом с ним вспыхнула сверхновая. Возможно, именно этот взрыв дал протопланетному облаку то количество кислорода, углерода, железа и других элементов, которое было необходимо для образования Земли с другими твердыми планетами, зарождения жизни на Земле и, в конечном счете, появления нас с вами.
Источники:
И.С. Шкловский. Звезды, их рождение, жизнь и смерть. Москва, «Наука». 1977 г.
HubbleSite - Out of the ordinary...out of this world.
Общая Астрономическая Конференция
Астронет
Fornit - сайт о науке и мистике, об умении понимать.