Тума́нность Орио́на ( M 42 , NGC 1976 , Sh-2 281 , Большая туманность Ориона ) — эмиссионная и отражательная туманность , а также область звездообразования в созвездии Ориона . Имеет видимый блеск около 4 ^m , что делает её не только видимой невооружённым глазом, но и самой яркой диффузной туманностью и одним из самых ярких объектов глубокого космоса . Туманность открыл Никола-Клод Фабри де Пейреск в 1610 году.

Благодаря своей яркости, Туманность Ориона популярна в любительской астрономии . Её угловой диаметр — более 1°, площадь более чем в 4 раза превышает площадь Луны . Туманность подсвечивается яркими звёздами Трапеции Ориона — молодого рассеянного звёздного скопления , расположенного внутри туманности.

Характеристики

Расположение

Туманность Ориона удалена от Земли , по разным оценкам, на 1300—1600 световых лет и на небе находится в созвездии Ориона . Её угловые размеры — около 65′ × 60′, следовательно, площадь более чем в 4 раза превышает площадь Луны , а линейный диаметр туманности составляет от 23 до 30 световых лет . Сама туманность — часть более крупной структуры: Облака Ориона , которое протянулось на всё созвездие. Такие объекты, как Петля Барнарда , Туманность Конская Голова , Туманность де Мерана , M 78 и другие — все являются частью Облака Ориона .

Физические характеристики

Туманность Ориона — комплекс облаков газа и пыли общей массой около 10 000 M ⊙ , где происходит активное звездообразование . Видимая звёздная величина туманности — 4 ^m , что делает её видимой невооружённым глазом, ярчайшей диффузной туманностью и одним из самых ярких объектов глубокого космоса . В туманности содержится очень молодое рассеянное звёздное скопление — Трапеция Ориона , самые яркие звёзды которого подсвечивают туманность и ионизуют её вещество . Благодаря этому она видна в оптическом диапазоне как эмиссионная и отражательная туманность и частично как область H II , а температура в некоторых её областях достигает 10 000 K . В туманности, кроме водорода и гелия , содержатся и более тяжёлые элементы, причём относительно водорода и гелия их содержание в среднем составляет около 70 % от солнечного . В общей сложности в туманности обнаружено около 3000 звёзд , а по оценкам, их количество может доходить до 10 000 . Как минимум у 150 из них имеются протопланетные диски .

Предположительно, Туманность Ориона около 400 тысяч лет назад потеряла около 2/3 своей начальной массы из-за давления излучения звёзд и звёздного ветра . В будущем звездообразование в туманности завершится, пыль и газ рассеются, а сама она станет рассеянным звёздным скоплением, по параметрам похожим на Плеяды .

Трапеция Ориона

Трапеция Ориона — рассеянное звёздное скопление , находящееся в туманности, очень молодое и имеет возраст менее 3 миллионов лет. Оно содержит более 1000 звёзд , общая масса которых — 1800 M ⊙ , а масса всего вещества в скоплении, предположительно, составляет 4500 M ⊙ , и если хотя бы 20 % оставшейся пыли и газа сформирует звёзды, скопление будет гравитационно связанным. В скоплении наблюдается сегрегация масс , что для такого молодого скопления можно объяснить тем, что более массивные звёзды формировались в основном в более плотном центре скопления. Вероятно, в центре скопления также находится чёрная дыра массой не менее 100 M ⊙ .

Наиболее яркие звёзды скопления — , , C и , приблизительно образующие трапецию , дали название этому скоплению . Среди звёзд скопления наиболее горячей и яркой является двойная θ¹ Ориона C. Её температура — 36000 K , видимая звёздная величина — 5,13 ^m , спектральный класс — O6 и она является одной из ближайших к Земле звёзд класса O . Кроме того, она вносит наибольший вклад в ионизацию вещества туманности: следующая по этому показателю звезда, θ² Ориона A, излучает в 3—4 раза меньше ионизующего излучения, при этом она не принадлежит самому скоплению .

История изучения

Предположительно, Туманность Ориона была известна цивилизации майя : в их мифах есть упоминания «облака дыма» в середине равностороннего треугольника, образованного Ригелем , Саифом и Альнитаком , где действительно находится Туманность Ориона . Тем не менее, достоверной информации о наблюдениях туманности до XVII века не имеется. С другой стороны, астрономы часто принимали Трапецию Ориона за одну звезду 5-й величины: эта «звезда» появлялась в каталогах, например, Клавдия Птолемея в 130 году нашей эры, Тихо Браге в конце XVI века и Иоганна Байера в 1603 году, в котором та получила обозначение Тета Ориона .

Впервые Туманность Ориона обнаружил Никола-Клод Фабри де Пейреск в 1610 году , но он не опубликовал своё открытие, и лишь в 1916 году выяснилось, что именно он стал первооткрывателем туманности. До этого первооткрывателем считался Иоганн Баптист Цизат , открывший туманность независимо от Пейреска в 1611 году. В 1610 и в 1617 годах область туманности наблюдал Галилео Галилей , но оба раза он не заметил туманности, зато в 1617 году впервые обнаружил, что Тета Ориона — не одна звезда, а тройная. После этого и туманность, и множественность Теты Ориона независимо открывали и другие учёные, например, Джованни Баттиста Годиерна , который оставил первую известную зарисовку туманности. Не позже 1731 года Жан-Жак де Меран открыл более тусклую часть туманности, отделённую на небе полосой пыли от основной области — Туманность де Мерана .

В 1769 году Туманность Ориона наблюдал Шарль Мессье . Он занимался поиском комет и составлял каталог объектов , которые можно было бы с ними спутать, и в 1771 году опубликовал первую редакцию своего каталога, в котором Туманность Ориона получила обозначение M 42, а Туманность де Мерана — M 43. Эти два объекта достаточно яркие и их трудно спутать с кометами, поэтому, предположительно, Мессье добавил их, а также Ясли и Плеяды , в каталог для того, чтобы в нём оказалось больше объектов, чем в каталоге Лакайля , содержавшего 42 объекта .

Туманность Ориона неоднократно наблюдал Уильям Гершель , и в 1789 году он выдвинул гипотезу, что она состоит из «материала для будущих солнц». Хотя гипотеза не могла быть подтверждена в то время, она оказалась правдивой .

В 1865 году Уильям Хаггинс с помощью спектроскопических наблюдений сделал вывод, что туманность состоит из светящегося газа. В 1880 году Генри Дрейпер впервые сделал фотографию Туманности Ориона, которая стала первой фотографией туманности в истории .

В 1931 году Роберт Джулиус Трюмплер впервые назвал Трапецию Ориона «трапецией». Он оценил расстояние до неё в 1800 световых лет. Эта оценка была в три раза больше, чем принятая до этого, но она оказалась ближе к действительности .

В 1993 году телескоп «Хаббл» впервые наблюдал туманность, и в дальнейшем регулярно проводил её наблюдения. По результатам первых наблюдений были обнаружены протопланетные диски звёзд туманности . В 2006 году с помощью того же телескопа было сделано наиболее детализованное изображение туманности, на которое попало более 3000 звёзд, включая коричневые карлики . В том же году была обнаружена двойная система коричневых карликов , у которой впервые напрямую были измерены массы компонент: 0,054 и 0,034 M ⊙ . Неожиданным стало то, что более тяжёлый компонент оказался тусклее, чем более лёгкий .

В 2022 году получены первые изображения туманности, снятые с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» . Поскольку телескоп работает в основном в инфракрасном спектре, пыль в туманности не затрудняет его наблюдения. Эти снимки могут помочь в изучении процесса формирования звёзд , и в частности, в изучении того, как массивные звезды влияют на газопылевое облако, в котором возникают .

Наблюдения

Туманность Ориона входит в число наиболее известных туманностей и популярна для наблюдения в любительской астрономии . Она видна даже невооружённым глазом: её звёздная величина — около 4 ^m . Туманность можно наблюдать практически из любой точки Земли, так как она находится близко к небесному экватору. Она расположена в области астеризма Меч Ориона , который, в свою очередь, находится между поясом Ориона и двумя звёздами: Саиф и Ригель . Лучшее время для наблюдений — январь .

Поверхностная яркость в области Трапеции превышает 15 ^m на квадратный градус , в остальных частях доходит до 17 ^m . Для сравнения, поверхностная яркость ночного неба при отсутствии светового загрязнения составляет 21,6 ^m на квадратный градус .

Невооружённым глазом при хорошем зрении и при достаточно тёмном небе можно заметить, что этот объект выглядит не как звезда, а как туманное пятно, а при наблюдении даже в небольшой бинокль это становится очевидным. Использование даже небольшого 6-сантиметрового телескопа позволяет различить детали туманности, в частности, четыре звезды Трапеции Ориона , а также заметить Туманность де Мерана . При использовании более крупных телескопов становится видно больше звёзд в Трапеции, а также становится различимым цвет туманности .

При визуальных наблюдениях в небольшие телескопы туманность кажется зеленовато-синей , но в её спектре присутствуют различные цвета. Синий и фиолетовый цвета — отражённый свет ярких горячих звёзд, зелёный — эмиссионные линии дважды ионизованных атомов кислорода , красный — излучение атомов водорода в линии Hα . Так как источники излучения разных цветов различаются, то цвета различаются и у частей туманности . Причина, по которой излучается зелёный свет, долгое время была неясна, и для объяснения этого явления вводился гипотетический элемент — небулий . С развитием атомной физики выяснилось, что такие линии являются запрещёнными линиями кислорода .

Соседние объекты глубокого космоса

Туманность Ориона является частью Облака Ориона , поэтому её окружение богато примечательными объектами глубокого космоса .

• Туманность де Мерана — туманность, расположенная рядом с Туманностью Ориона, отделена от неё лишь полосой пыли; иногда считается её частью .
• M 78 ( NGC 2064 , NGC 2067 , NGC 2071 ) — группа отражательных туманностей .
• Конская Голова — тёмная туманность на фоне светящегося газа.
• Туманность Пламя — эмиссионная туманность.
• Голова Ведьмы — остаток сверхновой , подсвеченный звездой Ригель .
• NGC 2174 — эмиссионная туманность.
• NGC 1973 , NGC 1975 , NGC 1977 — группа отражательных туманностей.
• Петля Барнарда — остаток серии взрывов сверхновых.
• — тёмная туманность, в отличие от вышеописанных объектов, не принадлежащая Облаку Ориона.

Примечания

Ссылки

• The Orion Nebula на WikiSky : , , , , , , , ,