Туманность Кольцо ( NGC 6720 , M 57 или Мессье 57 ) — планетарная туманность в созвездии Лиры . Туманность удалена на 2300 световых лет от Земли, имеет видимую звёздную величину +8,8 ^m и представляет собой остаток звезды небольшой массы. В 1779 году её независимо друг от друга открыли Мессье и Пелепуа , и она стала второй открытой планетарной туманностью. Благодаря своей относительной яркости, Туманность Кольцо — популярный объект для наблюдения среди астрономов-любителей.

Свойства

Туманность Кольцо, как и любая другая планетарная туманность , представляет собой белый карлик , окружённый оболочкой ионизированного газа. Такие объекты образуются, когда красный гигант — звезда на поздних стадиях эволюции — сбрасывает свою оболочку в окружающее пространство, а от неё остаётся только вырожденное ядро — белый карлик .

Расстояние

Оценки расстояния от Земли до туманности находятся в диапазоне от 1000 до 5000 световых лет . Такой большой разброс связан с тем, что чаще всего для этого измеряется линейная скорость расширения оболочки, измеряемая по эффекту Доплера и угловая, измеряемая непосредственно длительными наблюдениями. Более точное измерение, на основе параллакса, дало результат в 2300 световых лет .

Структура

Центральная звезда

В центре туманности расположен белый карлик, который был ядром звезды, пока та не сбросила оболочку. Перед этим звезда была похожа на Миру Кита , а её масса составляла порядка одной массы Солнца . Звезда сбросила оболочку от 6000 до 8000 лет назад, тогда же появилась и туманность .

На данный момент этот белый карлик размером с Землю и массой 0,6 M _⊙ имеет очень большую температуру в 100—120 тысяч K , а его светимость лишь немного меньше, чем у Солнца . Его видимая звёздная величина составляет +14,7 ^m . В дальнейшем он будет остывать и тускнеть, и через несколько миллиардов лет станет холодным чёрным карликом .

Оболочка туманности

Оболочка туманности представляет собой сброшенные внешние слои звезды. Из-за ультрафиолетового излучения белого карлика, оставшегося от последней, оболочка находится в частично ионизованном состоянии. Она имеет торообразную либо цилиндрическую форму, её масса составляет около 0,2 M _⊙ , а концентрация вещества — 10000 атомов и ионов на кубический сантиметр. Оболочка состоит практически полностью из водорода и гелия , причём ионов и атомов водорода в 12,5 раз больше, чем гелия. Третьим по распространённости элементом в туманности является кислород , но по количеству вещества его на два порядка меньше, чем гелия .

Разные атомы и ионы испускают свет различных длин волн, причём зачастую в запрещённых линиях . Возле границы туманность имеет красный цвет, который излучается азотом , серой и водородом, ближе к центру зелёный и голубой цвета дают водород и ионизованный кислород, а синий цвет в центре кольца обеспечивает ионизованный гелий. Такое распределение цветов вызвано тем, что интенсивность излучения и температура газа падает при удалении от центральной звезды . Суммарная светимость оболочки в 50—100 раз превышает светимость Солнца , видимая звёздная величина туманности составляет +8,8 ^m .

Яркая оболочка туманности расширяется со скоростью 20—30 км/с, сейчас её диаметр составляет 0,9 световых лет . Более тусклое гало, состоящее из вещества, выброшенного звёздным ветром до появления туманности, имеет диаметр 2,4 световых года. Через несколько десятков тысяч лет газ окончательно рассеется и остынет, и туманность больше не будет видна .

История изучения

В 1779 году , независимо друг от друга, туманность открыли Шарль Мессье в январе и Антуан Даркье де Пелепуа в феврале. Мессье внёс туманность в свой каталог под 57-м номером. Туманность Кольцо стала второй открытой планетарной туманностью после Туманности Гантель , обнаруженной на 15 лет раньше .

Пелепуа оставил следующее описание туманности: «очень тусклая, но хорошо очерченная туманность размером с Юпитер , выглядит как тусклая планета». Уильям Гершель , возможно, под влиянием этого описания, также сравнивал туманность с планетой и в 1785 году ввёл собственно термин «планетарная туманность». Также именно Гершель первым отметил, что туманность похожа на кольцо .

В 1800 году (англ.) ( открыл центральную звезду в туманности . В 1864 году Уильям Хаггинс исследовал спектр туманности и обнаружил, что он является эмиссионным . Туманность Кольцо была внесена в Новый общий каталог , и, несмотря на то, что она не является галактикой , она также попала в Каталог основных галактик .

Наблюдения

Туманность находится практически на прямой, соединяющей Бету и Гамму Лиры , приблизительно на 40% пути от первой ко второй звезде. Эти звёзды, в свою очередь, находятся рядом с одной из ярчайших звёзд неба — Вегой . Лучшее время для наблюдения туманности — лето, хотя в северном полушарии её можно наблюдать практически весь год .

Хорошая заметность туманности делает её одной из наиболее известных планетарных туманностей и популярным объектом для наблюдения среди астрономов-любителей . Туманность Кольцо становится доступна для наблюдений при диаметре телескопа от 60 мм, потемнение в центре и вытянутую форму туманности можно заметить при апертуре инструмента от 100 мм. При апертуре в 200 мм становится заметна неравномерная яркость самого кольца, а в телескоп диаметром более 300 мм становится заметен цвет туманности. Для наблюдения центральной звезды требуется телескоп с апертурой не менее 400 мм .

Соседи по небу из каталога Мессье

• M 56 (на юго-восток, по направлению на β Лебедя) — шаровое звёздное скопление ;
• M 29 (на восток, в Лебеде) — рассеянное звёздное скопление ;
• M 13 (на запад, в Геркулесе) — шаровое звёздное скопление;
• M 92 (на северо-запад, в Геркулесе) — шаровое звёздное скопление.

Примечания