Зоряні скупчення і туманності

Зоряні  скупчення і туманності

Введення.  
Для людей далекого минулого Всесвіт був, коли й не завжди безпечним, але і все-таки стійким світом, створеним, здавалося б, єдино для зручності роду людського. Навряд чи людина тоді сумнівався, що його обитель - Земля - займає чільне, центральне положення, тоді як Сонце виправдовує своє існування, забезпечуючи людство світлом і теплом. Блискучі, зірки, прикріплені до обертається небесній сфері, розглядалися як елементи космічної мозаїки, призначеної для прикраси ночі.  
Цілком природно було також, що деталі небесного пейзажу стали ототожнюватися з героями міфології; це ототожнення збереглося до нашого часу у вигляді назв груп зірок або сузір'їв. З плином часу легенди, що відображають самі перші спроби встановити своє місце в навколишньому світі, змінилися об'єктивними дослідженнями неба.  
Астроном-дослідник виявив, що Всесвіт - це скарбниця, повна відкриттів. У ході історії були відкриті об'єкти різних видів - не тільки поодинокі зірки, але також скупчення зірок і хмари з газу і дифузного речовини. Ці хмари, видимі неозброєним або озброєним оком через потужний телескоп, являють собою туманності. Також у вигляді туманностей нам представляються далекі галактики.  
   
Зоряні скупчення.  
Зірки - величезні сферичні згущення щільного та гарячого іонізованого газу (плазми), здатні до мимовільного свіченню за рахунок енергії, береться від протікають у надрах цих об'єктів термоядерних реакцій.  
Зірки розподілені у просторі нерівномірно. Іноді вони утворюють групи, які залежно від розмірів і ступеня концентрації зірок до центру діляться на скупчення та асоціації.  
Зоряні скупчення - це групи зірок, пов'язаних між собою силами тяжіння і спільністю походження. Вони налічують від декількох десятків до сотень тисяч зірок.  
Всі скупчення поділяють на розсіяні й кульові. Різниця між ними в основному визначається масою і віком цих утворень.  
Галактики.  
Розсіяні зоряні скупчення об'єднують десятки і сотні, рідко тисячі зірок. Розміри їх зазвичай складають кілька парсек. Концентруються до екваторіальній площині Галактики. Швидкості їх відносно Сонця не великі, близько 10 - 12 км/с, тому що разом з ними вони беруть участь в обертанні Галактики. Зірки розсіяних зоряних скупчень подібні за хімічним складом із Сонцем та іншими зірками галактичного диска. Приклади розсіяних зоряних скупчень - Плеяди і Гіади у сузір'ї Тельця. У нашій Галактиці відомо понад 1000 зоряних скупчень. Однак, згідно з досконалим дослідженням їх, ймовірно, має бути раз в 20 більше: далеко від Сонця ми можемо виявити тільки найяскравіші скупчення; до того ж у галактичної площині концентрується і пил, що поглинає світло і що заважає спостерігати далекі зірки.  
Галактики.  
Кульові зоряні скупчення налічують сотні тисяч зірок, мають чітку сферичну або еліпсоїдальної форму із сильною концентрацією зір до центру. Розмір їх разом з коронами доходять до 100 - 200 парсек. Вони належать до сферичної підсистемі. Швидкості їх відносно Сонця близько 100 км/с. За хімічним складом вони відрізняються від зірок розсіяних скупчень меншим вмістом всіх елементів важче гелію. Усі кульові зоряні скупчення розташовані далеко від Сонця, і навіть найближчі з них видно лише в бінокль. У Галактиці відомо зараз 130 кульових зоряних скупчень, а всього їх близько 500.  
Ще про зоряних скупченнях.  
Найважливішими характеристиками розсіяних і кульових скупчень є побудовані для складових їхніх зірок діаграми «спектр - світність», які у разі скупчень зазвичай будують в координатах «колір - зоряна величина». На діаграмі розсіяних зоряних скупчень можуть бути присутніми всі зірки головної послідовності, включаючи і самі яскраві. У кульових скупчень верхня частина головної послідовності відсутній.  
Спостерігаються зірки, лише починаючи спектрального класу G. Більш яскраві зірки розташовані праворуч і вгору від головної послідовності, утворюючи галузі гігантів і субгігантов.  
Характерною особливістю кульових скупчень є також наявність горизонтальної гілки.  
Галактики, за - очевидно, утворилися з величезних газових хмар на ранній стадії формування Галактики, зберігши їх витягнуті орбіти.  
Освіта розсіяних скупчень почалося пізніше з газу, «осів» до площини Галактики і вже збагатилися важкими елементами, які потрапили в міжзоряну середу з надр швидко еволюціонують масивних зірок попереднього покоління при їх спалахи. У найбільш щільних хмарах газу освіта розсіяних скупчень продовжується і зараз. Тому вік розсіяних зоряних скупчень не однаковий, тоді як вік великих кульових скупчень приблизно однаковий і близький до віку Галактики (10 - 15 млрд. років).  
 
Туманності.  
Туманності - це небесні об'єкти, які на відміну від зірок виглядають як плями. Найбільш яскраві з них видно неозброєним оком (туманність Андромеда і туманність Оріона). Далекі туманні об'єкти - туманності були помічені астрономами ще в XVII столітті. Про знамениту туманності Андромеди вперше згадав сучасник Галілея С. Маріус в 1612 році. Французький астроном Ш. Мессе, відомий своїми відкриттями комет, щоб спостерігачі не плутали комети з туманностями (схожість можна було спостерігати 20-26 березня 1996 року на прикладі комети ХІЯКУТАКЕ), склав перший список туманностей, що містив близько 100 об'єктів, але лише в 20 -- x роках нашого століття вдалося встановити, що деякі туманності - це гігантські зоряні системи,  
знаходяться далеко за межами нашої Галактики - Чумацького Шляху. У каталозі були зібрані всі види і класи туманностей, але класифіковані вони не були. Нижче буде приведений варіант сучасної класифікації туманностей.  
Всі туманності діляться на галактичні і позагалактичні. Детальна класифікація позагалактичних туманностей (галактик) була запропонована Б. А. Воронцовим-Вільяміновим. Галактики називається гігантські зоряні системи,  
розташовані поза межами нашої Галактики (системи Чумацького Шляху). Вони складаються з зірок, кількість яких може досягати десяти трильйонів штук; хмар газу та пилу, пронизаних магнітними і гравітаційними полями, електромагнітним випромінюванням, потоками заряджених часток.  
За допомогою найбільших в світі телескопів зареєстровані багато і багато мільярдів галактик. Близько 90% від загального числа галактик об'єднані в скупчення. Форми і розміри галактик дуже різноманітні, проте можна виділити кілька основних їх морфологічних типів: еліптичні, спіральні, галактика, неправильні і карликові.  
Галактики, що стали згодом спіральними, утворилися з газових хмар, що володіли помітними моментами кількості руху - запасами обертання - і центральними згущені.  
Чи не обертаються хмари газу породили еліптичні галактики. Неправильні галактики також утворилися з хмар газу, що володіли запасом обертання, але не мали згущення в центрі.  
У центрах декількох десятків галактик виявлені надмасивні чорні дірки. Їх маси перевищують мільйон мас Сонця.  
Далі будуть класифіковані галактичні туманності.  
Галактичні туманності являють собою хмари міжзоряного пилу і газів, освітлені яскравими сусідніми зірками. Всі ці туманності знаходяться в нашій Галактиці.  
Галактичні туманності діляться на газові і пилові. Газові туманності - це хмари міжзоряного газу, що світиться відбитим світлом або в результаті порушення гарячими зірками.  
Пилові (темні) туманності - це хмари міжзоряного пилу, або що виглядають темними плямами на тлі більш віддалених світлих туманностей, або закривають світло далеких зірок. Приклад, що відповідає першому випадку - туманність Кінська Голова, в сузір'ї Оріона. Приклад. відповідний другому випадку - туманність Вугільний Мішок, що приховує центр нашої Галактики.  
З класу пилових туманностей виділяються глобули - дуже компактні і дуже щільні пилові туманності, з яких формуються зірки.  
Газові туманності, як і зірки, в основному складаються з водню. Крім того, у них є інші хімічні елементи - гелій, азот, кисень і важчі. Розміри туманностей величезні: від одного краю до іншого світло йде кілька років, а загальна маса туманності звичайно становить десятки, сотні, а іноді і тисячі мас Сонць. Газові туманності поділяються на: дифузні, планетарні, водневі і газопилові.  
Дифузні туманності - це хмари розрідженого газу дуже великого розміру, в які занурені висвітлюють їх зірки, можливо спільного з ними походження. Ці туманності отримали свою назву через схожість зі світлими плямами, розтікається (дифундують) по навколишньому чорному фону. Класичний приклад дифузної туманності - туманність Оріона.  
 
Галактики виникають в результаті вибуху наднових вибухають (наприкінці свого життєвого шляху зірка) і являють собою скинуту вибухом оболонку зірки. Ця оболонка світиться під впливом випромінювання слабкою, але дуже гарячою центральної зірки. Виглядають ці туманності подібно планетних дискам  
видним в телескоп, від чого і отримали свою назву. Галактики складаються з газу, але вони не є ні планетами, ні справжніми туманностями, так що навряд чи можна було б придумати для них менш вдала назва, ніж це загальноприйняте. Найбільш відома Кільцева туманність в сузір'ї Ліри, відкрита в 1779 році. Вона складається з центральної зірки, оточеній газовою оболонкою. Всі планетарні туманності розширюються. Але деякі планетарні туманності мають неправильну форму. Наприклад - Крабоподібна туманність, що утворилася в результаті вибуху наднових 1054 року, занесена, до речі, в каталог Мессе під номером 1.  
Водневі туманності складаються з чистого водню. Водень випромінює невидимі промені, і тому, не/дивлячись на величезні розміри, ці туманності були відкриті тільки в 1945 Г. А. Шайном.  
Газопилові туманності схожі з водневими, але включають в свій склад пил, і теж були відкриті Г. А. Шайном.  
Ще трохи про туманностях.  
Існують ще кілька видів туманностей.  
Відбивні туманності.  
Відбивні туманності були відкриті Слайфером, який в 1913 році спостерігав спектр туманностей в Плеядах. У цих туманностях світло зірки відбивається пиловими дрібними частками. Більша частина таких туманностей висвітлюється гарячими блакитними зірками високої світності. Туманності також є блакитними; мабуть, вони навіть блакитніше, що висвітлюють їх зірки, тому що світло зірки, проходячи через хмари з дуже маленьких пилових частинок, червоніє; отже, розсіяний відбивають туманностями світло  
(Відбивна туманність в скупченні Плеяд) здається блакитніше.  
Існують, нарешті, туманності, що представляють собою кінцевий продукт зоряної еволюції. Серед них найбільш відома Крабоподібна туманність. Майже всі інші об'єкти такого типу мають значно більший вік, і тому їх особливості не так яскраво виражені. У будь-якому випадку Крабоподібна туманність - з надзвичайним Пульсаром в центрі - видається винятковим об'єктом.  
 
Висновок.  
Зоряні скупчення і туманності представляють нам дивну картину неба.  
Учені припускають, що Всесвіт сильно запилені. На жаль, виявити хмари дифузного речовини можна тільки в тому випадку, коли вони висвітлюються променями зірок (газові туманності) або коли закривають від очей астрономів відомі зоряні об'єкти. На сьогоднішній день описано не більше 0.05% всіх газових і пилових хмар, існування яких цілком можливо, якщо виходити із сучасних уявлень про розподіл речовини у Всесвіті. Зрозуміло, що пошук туманностей ведеться виключно в межах нашої Галактики. В інших зоряних системах неодмінно існують туманності з дифузного речовини, але виявити їх за нинішнього рівня техніки неможливо.  
 
Список літератури:  
 
1. Бердишев С.Н. «Астрономія». Изд.: «ТЕРРА - Книжковий клуб», 2001р.  
2. Ерпилев І.П. Енциклопедичний словник юного астронома - 2 изд., Переробці. і доп. Изд.: «Педагогіка», 1986р.  
3. Лев Мухін. «Світ астрономії». Изд.: «Молода Гвардія», 1987р.  
4. А. Аллер. «Атоми, зірки і туманності». Изд.: «Світ», 1976р.