Киевский клуб любителей астрономии "Астрополис"

astromagazin.net
* *
Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
15 Декабря 2017, 12:15:02


Автор Тема: Остатки вспышек сверхновых  (Прочитано 1481 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Остатки вспышек сверхновых
« : 06 Октября 2011, 13:22:46 »
. - .

Взрыв сверхновой звезды - явление очень редкое. Да и сияет сверхновая на небе не так уж и долго - лишь несколько месяцев, после чего ее останки разлетаются в космическом пространстве. Тем не менее, следы этих звездных катастроф остаются и вполне доступны для наблюдений. Это удивительные объекты, но уж очень редко они встречаются. Число доступных для наблюдений любителями остатков взрывов сверхновых можно сосчитать на пальцах. Но самое удивительное, что представитель столь редкого класса объектов попал в каталог Месье под номером 1.
Эту туманность обнаружил Джон Бевис в 1731 году, но поскольку средств обмена информацией среди наблюдателей по сути небыло, Шарль Мессье совершенно независимо переоткрыл ее в 1758 году. Естественно, что Мессье, как искатель комет, не уделил этому туманному пятнышку должного внимания. Только в 1844 году Уильям Парсон детально зарисовал вид туманности в 36-дюймовый телескоп. На этом рисунке туманность оказалась удивительно похожей на краба, из-за чего и получила свое название - "Крабовидная туманность". На месте нахождения этой туманности, согласно китайским и арабским хроникам, в 1054 году вспыхнула очень яркая звезда. Блеск этой звезды был настолько высок, что ее можно было наблюдать даже на дневном небе. Конечно же, догадка о том, что Крабовидная туманность - это все, что осталось от вспышки сверхновой звезды, пришла довольно быстро.
Сейчас известно, что расстояние до туманности составляет около 6500 световых лет и при видимых размерах 6х4 угловых минут ее реальные размеры составляют порядка 12х8 световых лет. При этом туманность постоянно расширяется с примерной скоростью около 30 угловых секунд за столетие. Даже на снимках, сделанных с интервалом в 10 лет хорошо видно, что туманность постепенно меняется. Несложно подсчитать, что вещество, вылетевшее при взрыве сверхновой, движется со скоростью около 1500 километров за секунду.
В центре туманности удалось рассмотреть слабую звездочку 16 зв. величины. Несмотря на свой скромный блеск, эта звезда оказалась почти самой яркой на всем небе в рентгеновском диапазоне. В 1968 году выяснилось также, что эта яркость непостоянна, а звезда как бы пульсирует с частотой 30 раз в секунду. Подобные объекты были названы пульсарами. По современным данным это очень компактные нейтронные звезды (состоящие из плотно упакованных нейтронов) и диаметром в несколько десятков километров.
Для визуальных наблюдений Крабовидной туманности достаточно хорошего бинокля и темного неба, при этом мы увидим бесформенное туманное пятнышко. В 110 мм телескоп становится заметной вытянутость туманности. В 150 мм телескоп можно увидеть неравномерность яркости туманности. Она ярче в северо-восточной, юго-западной части и в центре. В 250 мм телескоп можно увидеть некое подобие ушек к северу и югу. Туманность становится похожей на нож кухонного комбайна. Что бы уловить намек на волокнистую структуру, знакомую по фотографиям, нужен телескоп с объективом не менее 400мм. Применение фильтров UHC и OIII позволяет выделить различные составляющие туманности. Ведь значительная часть волокон состоит из водорода и более тяжелых ионизированных атомов. Но самая загадочная часть туманности - гелиевая. Почему то, почти весь гелий собрался в кольце вокруг пульсара и кольцо это назвали гелиевым тором.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Остатки вспышек сверхновых
« Ответ #1 : 06 Октября 2011, 13:23:41 »
. - .

Следы еще одной взорвавшейся сверхновой обнаружил Уильям Гершель в 1784 году, когда осматривал созвездие Лебедя в телескоп с объективом, диаметром 45 сантиметров. Он увидел как бы две отдельных туманности. В каталог Дрейера они попали под номерами NGC6960 и NGC6992. Первую Гершель назвал "туманность Сеть", а вторую - "волокнистой туманностью"
Обе туманности доступны только под темным, не засвеченным небом в шестидюймовый телескоп, как очень малоконтрастные невыразительные полосы света. По этой причине они небыли популярны среди любителей астрономии вплоть до конца ХХ века. В настоящее время это очень часто наблюдаемые объекты. Столь резкое изменение статуса туманностей связано с тем, что в среду любителей астрономии массово пришли фильтры UHC и OIII, которые позволили резко поднять контраст туманности на фоне ночного неба. Пожалуй, на всем небе эти туманности - самые потрясающие примеры преображения объекта при применении дипскай-фильтра.
В настоящее время NGC6960 часто называют "ведьминой метлой", поскольку при наблюдениях через фильтр видно длинное, изогнутое волокно туманности (древко метлы), которое в окрестностях звезды 52 Лебедя веерообразно распадается на ряд волокон. А вот NGC6992 получила много разных наименований: "рыбачья сеть", "паруса", "щука". Это связано с тем, что в зависимости от состояния неба, размеров объектива телескопа и применяемого фильтра туманность выглядит совершенно по разному. На фотографиях в области неба, охватываемой этой туманностью видно еще множество более слабых туманных сгустков и становится ясно, что весь этот комплекс туманностей на самом деле - один объект, который называют "вуалью" или "цирусами". (Цирусы - это волокнистые, малоконтрастные перистые облака). Объект этот, как Вы уже догадались есть ничто иное, как остаток взрыва сверхновой звезды, сиявшей на нашем неба где-то 6 тысяч лет тому назад. Наверняка, наши далеки предки заметили эту вспышку, поскольку ее яркость должна была быть не ниже -9m, но никаких данных об этом пока не найдено. Поскольку останки звезды находятся в среднем на расстоянии в 1500 световых лет, а времени с момента взрыва прошло намного больше, чем с момента взрыва сверхновой 1054 года, мы видим эти останки разлетевшимися на такое большое расстояние, что диаметр области, занимаемой на небе, превысил три градуса. Несложно подсчитать, что вещество успело разлететься на 80 световых лет. Можно было бы подумать, что туманности подсвечивает звезда 52 Лебедя, но это не так. Звезда к нам ближе более, чем в 7 раз.
Если бы во Вселенной могло существовать абсолютное время, то по этому времени Крабовидная туманность и Вуаль образовались бы почти одновременно около 7500 лет назад. Ведь по таким абсолютным часам свет от сверхновой 1054 года шел до Земли почти 6500 лет, и прошло чуть менее тысячи лет, как этот свет был увиден, а свет от сверхновой в Лебеде шел 1500 лет и с момента, как он достиг Земли, прошло около 6000 лет. Но, увы, теория относительности доказала, что время во Вселенной относительно и одновременные по одним часам события становятся по другим часам неравномерными.
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Остатки вспышек сверхновых
« Ответ #2 : 06 Октября 2011, 13:24:08 »
. - .

На этом список из открытых визуально остатков взрывов сверхновых можно закрыть. Все остальные подожные объекты настолько малоконтрастны, что были обнаружены только при помощи астрофотографии. Но любители визуальных наблюдений не должны расстраиваться, поскольку это совсем не значит, что их нельзя увидеть при помощи глаза. Например, у туманности IC443 в созвездии Близнецов, называемой еще Медузой из-за сходства с обитательницей морей, в телескоп с объективом в 200 мм можно рассмотреть одну из дуг туманности, напоминающий серп. Фильтры UHC или OIII способны улучшить видимость туманности, но совсем не так значительно, как в случае с Вуалью.
   По современным оценкам расстояние до Медузы оценивается в пять тысяч световых лет. А вот возраст туманности установить не удалось. В зависимости от скорости расширения газов он может составлять от 3 до 30 тысяч лет. Исходя из общих размеров туманности в 50 угловых минут, вещество умершей звезды успело разлететься в объеме до 70 световых лет. В центре туманности расположен пульсар - нейтронная звезда, вращающаяся со скоростью около 7 оборотов за секунду.
   В 1952 году на Крымской астрофизической обсерватории в Симеизе была обнаружена огромная новая туманность с поперечником более трех градусов. Находится она недалеко от звезды Беты Возничего, но из-за своих размеров значительная часть туманности оказалась в созвездии Тельца. В настоящее время эта туманность известна, как Симеиз-147. Некоторые любители сообщали, что наиболее южную часть туманности удавалось увидеть визуально в телескопы с полуметровым объективом, но даже для астрофотографов этот объект трудный, хотя и очень красивый. Когда в этом месте вспыхнула сверхновая, достоверно неизвестно. По разным оценкам это произошло от 30 до 100 тысяч лет назад. В настоящее время на месте вспыхнувшей сверхновой остался быстровращающийся пульсар, а вещество разлетелось в пространстве на 75 световых лет от пульсара (расстояние до объекта порядка 3000 световых лет).
    Крупным любительским телескопам, вооруженным фильтром OIII доступен еще один остаток вспышки сверхновой - петля Лебедя. Она была обнаружена сравнительно недавно при помощи специальных методов и в каталог Sharpless2 (Sh2) два самых заметных компонента попали под номерами 91 и 94. Возраст этой туманности также весьма почтенный - более 60 тысяч лет.
   Еще один феномен на небе, связанный с вспышкой сверхновой был обнаружен фотографически Барнардом в 1900 году, но о нем упоминал еще Уильям Гершель. По крайней мере, 1 февраля 1786 года он заметил какое-то слабое свечение вокруг созвездия Ориона. Но именно Барнард установил, что это огромная и узкая туманность вытянулась дугой за что и получила прозвище "петля Ориона". Сейчас ее чаще называют "петлей Барнарда". Оказалось, что эта петля является яркой частью огромного, святящегося в ультрафиолете, водородного молекулярного облака с поперечником более 30 градусов. Сама петля Барнарда тянется в западной части облака на 14 градусов и вполне может наблюдаться визуально с фильтром H-beta. Позже, в созвездии Эридана был обнаружена восточная петля, являющаяся продолжением петли Барнарда. Первоначальная догадка о том, что эти петли являются остатком взрывов сверхновых не подтвердилась. Но без сверхновых звезд здесь не обошлось. Повидимому, серия вспышек сверхновых три миллиона лет назад сформировала ударную волну, которая в виде уплотнения в водородном облаке начала свое распространение во все стороны. Расстояние до этих уплотнений составляет всего 1600 световых лет.
   Сравнительно недавно выяснилось, что слабая, едва видимая в крупные любительские телескопы с фильтром OIII, планетарная туманность Abell 85 также является остатком взрыва сверхновой.
   Остатком от взорвавшейся сверхновой является, скорее всего, и туманность "Карандаш" (NGC2736) в созвездии Парусов. Ее визуально обнаружил Джон Гершель в 1840-ых годах во время наблюдений на мысе Доброй Надежды. Наблюдатели в южных странах (склонение туманности почти -46 градусов) могут попробовать наблюдать ее в крупные любительские инструменты с фильтром OIII. А вот на фотографиях этого участка неба хорошо видно, что "Карандаш" - всего лишь самая яркая часть в восточной части огромного комплекса туманностей, формирующих огромный газо-пылевой пузырь. Расстояние до центра этого пузыря составляет чуть больше 800 световых лет ( В 9 раз ближе, чем Крабовидная туманность), а поперечник туманности достигает 115 световых лет. Туманность постепенно расширяется и по скорости расширения оценен возраст туманности. По современным представлениях сформировавшая ее звезда взорвалась около 11 тысяч лет назад. Вполне возможно, что она стала украшением Земного неба и превратила ночь в сумерки, поскольку ее блеск должен был составлять -10m. Естественно, что от звезды должно было что-то остаться.  Действительно, в 1977 году в Австралии в центре туманности был зафиксирован пульсар, дававший 11 раз в секунду вспышку излучения в рентгеновском диапазоне. Кроме того, этот пульсар является самым ярким источником жесткого рентгеновского излучения на нашем небе. Если бы такой объект оказался раз в 20 ближе к нам, он бы представлял серьезную угрозу для жизни на Земле.
   Любители астрономии, интересовавшиеся сверхновыми или историей астрономии, хорошо знают об исторических сверхновых, описанных наблюдателями. Это сверхновая Кеплера (вспыхнула 8 октября 1604 года), сверхновая Тихо Браге (11 ноября 1572 года), сверхновая 1006 года, обнаруженная китайцами в созвездии Волка. Неужели они не оставили заметных туманностей? Оказывается, такие туманности были обнаружены, но они не обладают какими-то выдающимися свойствами. Например, от сверхновой в созвездии Волка  осталась туманность с низкой поверхностной яркостью и поперечником порядка полуградуса. В 1960 году была обнаружена фотографическим путем небольшая туманность и в Кассиопее, являющаяся остатком сверхновой Тихо Браге. Для обнаружения остатков сверхновой Кеплера понадобился 2.5 метровый телескоп обсерватории Маун-Вильсон. Расположена она в созвездии Змееносца.
   В настоящее время обнаружено при помощи крупных телескопов и специальных методик еще целый ряд слабых останков сверхновых и общее число их достигло 140. Также подозреваются в принадлежности к останкам сверхновых и ранее известные туманности, например NGC1918 в южном созвездии Золотой Рыбы (в Большом Магеллановом облаке) или NGC2060 (называемая еще туманностью Тарантул). Всего же в Магеллановых облаках найдено более 40 останков сверхновых. Еще по нескольку десятку таких объектов было обнаружено и в близлежащих галактиках М31 и М33.
   Естественно, может возникнуть вопрос, почему же остатки сверхновой 1054 года настолько яркие, что попали в каталог Месье под первым номером, а останки от сверхновых 1572 года и 1604 года настолько тусклы, что потребовали для своего обнаружения современных мощных телескопов? Оказалось, что тип образовавшихся останков напрямую зависит от типа взорвавшейся сверхновой. Всего выделено три типа таких объектов. К первому типу относят останки взрывов от сверхновых типа I, причиной взрыва которых является увеличение массы белого карлика выше определенного предела в результате стягивания вещества с соседней гигантской звезды либо столкновения двух белых карликов. Звездные объекты у них не обнаружены. К таким сверхновым относят сверхновые Кеплера и Тихо Браге. Крабовидная туманность возникла в результате вспышки сверхновой типа II. Такие взрывы являются последним вздохом массивных звезд, и после сбрасывания вещества остается нейтронная звезда, которая зачастую проявляет себя, как пульсар. К третьей группе относят взрывы, после которых образуются богатые кислородом газовые туманности. Предполагается, что яркость вспышки таких звезд примерно на 5-6 звездных величин слабее, чем вспышки сверхновых II рода.
   После взрыва сверхновой выброшенное вещество разлетается во все стороны, и мы начинаем наблюдать его, как останки сверхновой. Но на самом деле процесс разлета неоднороден. Выделяют три стадии. На первой стадии вещество взорвавшейся звезды почти свободно разлетается в окружающем пространстве. Такой свободный разлет длится порядка 400-500 лет, за которые туманность успевает раздуться на 7-9 световых лет. На этой стадии находятся останки сверхновых Браге и Кеплера. Но пространство вокруг взорвавшейся звезды не совсем пустое. Там находится разреженная межзвездная среда. Разлетающаяся оболочка сталкивается с этим веществом и, как бульдозер, сгребает его. К концу первой стадии масса такого сгребенного вещества становится сравнима с массой Солнца. Естественно, что значительная часть энергии переходит встреченному веществу, а часть - переходит в излучение. В результате захваченное вещество нагревается, а вещество туманности охлаждается, при этом температура начинает оболочки начинает падать. Из-за сходства процесса с соответствующим термодинамическим процессом эта вторая стадия называется адиабатической. На этой стадии находится Крабовидная туманность и Петля Лебедя. Когда температура оболочки снижается до 500 тысяч градусов и потери энергии на излучение становятся значительными, начинается третья стадия - стадия излучения. Это происходит обычно через 37 тысяч лет, когда размеры туманности достигают 75 световых лет. В результате столкновения с уплотнениями в межзвездной среды рождаются ударные волны. Различают прямую волну, движущуюся в ту же сторону, что и вещество, и обратную волну. После прохождения прямой волны на третьей стадии за нею образуется плотная и холодная оболочка, на которую приходится до половины сгребенного вещества.
   По прошествии времени порядка миллиона лет, когда туманность разлетится в пространстве примерно на 170 световых лет, скорость расширения туманной оболочки сравняется со скоростью хаотичного движения молекул межзвездной среды и остатки сверхновой будут проявлять себя, как ее уплотнения.
   Наблюдаемые оптические свойства останков разных типов сверхновых заметно отличаются. Туманности, образовавшиеся после взрыва сверхновых типа I излучают только в узких спектральных диапазонах линий Аш-альфа и Аш-бета, причем проявляют себя только волокна во внешней части туманности. Остатки сверхновых типа II богаты как водородом (излучающем в линиях Аш-альфа и Аш-бета), таки более тяжелыми элементами, например кислородом (линия OIII), серой (SII). Помимо этого излучается довольно много света, рассеянного на частичках пыли. Останки третьего типа богаты кислородом, но труднообнаруживаемые в оптическом диапазоне из-за высокой плотности и температуры. Так, типичный представитель этого класса объектов Кассиопея А был обнаружен только в 1951 году Бааде и Минковским и то благодаря целенаправленным поискам оптического следа от самого яркого на небе радиоисточника.
« Последнее редактирование: 07 Октября 2011, 13:35:02 от tlgleonid »
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

SP

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 3364
  • Благодарностей: 383
Re: Остатки вспышек сверхновых
« Ответ #3 : 06 Октября 2011, 18:12:30 »
. - .

Цитировать
Сейчас ее чаще называют "петлей Барнарда". Оказалось, что эта петля является яркой частью огромного, святящегося в ультрафиолете,
А почему на фотках она красная?
Цитировать
у туманности IC443 в созвездии Близнецов, называемой еще Медузой
Не встречал такого названия этой туманности (хотя схожесть есть).
Медузой называют планетарку в Близнецах PK 205+14,1
Цитировать
останков сверхновых
Может "остатков"? Останки тоже подходят по смыслу, но это как-то трагично звучит
Как насчёт NGC 6888 (Полумесяц), IC 1340, IС 2177 (Чайка), IC 5068?
Наконец-то все фамилии написаны верно (за исключением Магеллана), но есть орфография циррусы, например. Собственные имена пишутся с большой буквы.
Записан
бино 20х80, МТО-1000, "Мицар", самодельные 150, 265, 500-мм добсоны, SW-120/600, SW-25012 EQ6, QHY-5,-6, Canon 350Da
300 комет, >1000 дипов

tlgleonid

  • Клуб Астрополис, Модератор
  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 6618
  • Благодарностей: 404
Re: Остатки вспышек сверхновых
« Ответ #4 : 07 Октября 2011, 13:34:30 »
. - .

А почему на фотках она красная?
Читай внимательно. В Ультрафиолете светится вся огромная туманность, частью которой является петля Барнарда.

Цитировать
у туманности IC443 в созвездии Близнецов, называемой еще Медузой
Не встречал такого названия этой туманности (хотя схожесть есть).
Эту тоже называют медузой
http://en.wikipedia.org/wiki/IC_443
http://www.flickr.com/photos/xavierambs/4422891349/
http://www.pbase.com/image/76611902
Входит в 45 труднейших.

Как насчёт NGC 6888 (Полумесяц), IC 1340, IС 2177 (Чайка), IC 5068?
NGC 6888 - это комплекс газов, снесенных интенсивным звездным ветром с звезды типа Вольфа-Райе и стокнувшихся с более ранней сброшенной оболочкой. Но звезда действительно может в ближайшие 100 тысяч лет рвануть, как Сверхновая.

IC 1340 - всего лишь уплотнение в рыбачьей сети NGC6992

IС 2177 - часть комплекса газовых туманностей на границе Б. Пса и Единорога. Представляет собой облако ионизированного водорода.

IC 5068 - продолжение NGC7000
Записан
Задокументировано наблюдение  >1500 Deepsky объектов.
ТАЛ75R, GSO 6" 1:4 +HEQ5Pro SynScan+Canon1000D+QHY6+фильтры R,V+Юпитер21М+QHY5, 265мм и 415 мм Добсоны HandMade+o3+hb+uhc+...
FAQ по любительской астрономии

himik

  • Оффлайн Оффлайн
  • Сообщений: 375
  • Благодарностей: 3
Re: Остатки вспышек сверхновых
« Ответ #5 : 30 Сентября 2012, 11:59:40 »
. - .

Все остальные подожные объекты настолько малоконтрастны,
Опечаточка тут закралась "подоЖные".
Записан