Столпы Творения и Звездный Шпиль — загадочные образования туманности Орёл

Характеристика туманности Орла

Мессье 16 находится на расстоянии 7 000 световых лет от Земли и имеет видимую звездную величину 6,0. В новом общем каталоге скопление обозначается как NGC 6611, а туманность как IC 4703.

Туманность Орёл занимает площадь размером 70Х55 световых лет. А рассеянное звездное скопление имеет радиус 15 световых лет.

Название Орёл происходит от формы туманности, которая, как говорят, напоминает орла с распростертыми крыльями. 

IC 4703, которая окружает рассеянное скопление, представляет собой диффузную эмиссионную туманность, обширную область активного звездообразования с визуальной величиной 8. Она расположена в рукаве Стрельца галактики Млечный Путь, следующем внутреннем спиральном рукаве от нашего.

Столпы Творения в Туманности Орла, изображение: Hubblesite.org

Структура Столпов Творения

Что интересно, состоят они из ответвлений. Часто их называют пальцами. Вероятно, потому что на фотографиях они их напоминают. К тому же располагаются пальцы за уплотнениями облаков газа и пыли.

Учёные обнаружили немало звёзд в области Столпов Творения в туманности Орла. Очевидно, что наблюдение и изучение происходящих внутри процессов, позволяет выдвигать различные теории о возникновении и будущем таких космических объектов. Так, например, телескоп Спитцер сделал эксклюзивные снимки. В результате было обнаружено горячее пылевое облако в районе слоновьих хоботов. Вероятно, оно образовалось после взрыва сверхновой звезды.

Учёные считают, что Столпы Творения могут быть уже разрушены. Но потому как располагаются они на большом расстоянии от Земли, мы сможем узнать это лишь через тысячу лет. Разумеется, если их теория верная.

Если космос располагает безграничным запасом времени, это не просто означает, что может произойти всё, что угодно. Это означает, что всё когда-нибудь действительно произойдет.
Эрленд лу «Наивно. Супер»

Безусловно, благодаря уникальности и необычному виду люди не оставляют без внимания этот космический объект. Астрономы пристально наблюдают за развитием событий. И мы, конечно, тоже.
Всё же мироздание Вселенной удивительно и невообразимо для человека в полной мере. Однако всё то, что мы узнаем, приближает нас к разгадке космического бытия.

Откуда такое название?

До 40ых годов учёные, а с ними и весь мир, считали, что каждая звезда во вселенной была образована 14 млрд лет назад. Сразу после Большого Взрыва и появления Вселенной. Но позже стало известно, что повсеместно рождаются новые звёзды.

Кто знает, может быть прямо сейчас, в далёкой-далёкой галактике вспыхнула одна новая звезда.

Объект Столпы Творения состоит из космической пыли и газа, которые вовлечены в процесс формирования новых звёзд с одновременным разрушением межзвёздных облаков.

Иными словами, Столпы Творения и подобные ей туманности – это звёздные ясли. В таких регионах вселенной настоящее столпотворение (оцените каламбур) из зарождающихся, молодых, больших и малых светил.

Состав и строение

Столпы Творения — остатки центральной части газопылевой туманности Орёл в созвездии Змеи, и состоят, как и вся туманность, в основном из холодного молекулярного водорода и пыли. Под действием гравитации в газопылевом облаке образуются сгущения, из которых могут родиться звезды. Уникальность данного объекта в том, что первые четыре массивные звезды (на самой фотографии эти звёзды не видны), появившиеся в центре туманности примерно два миллиона лет назад, развеяли её центральную часть и участок со стороны Земли. Поэтому частично туманность Орла видна изнутри. Мощное излучение этих четырёх звезд ионизирует газы туманности, заставляя их светиться не только отражённым светом, но и собственным. Атомы кислорода, потерявшие два электрона, светятся на фотографии синим светом. Потерявший один электрон водород — зелёным. Потерявшая один электрон сера светится на поверхности столпов красным. Эта светящаяся часть туманности является эмиссионной туманностью. От группы четырёх массивных звёзд до вершин Столпов около 6,5 св. лет . Высота крайнего левого Столпа составляет около 4 св. лет. Столпы Творения ориентированы на группу звёзд, которые их породили.

Давление света и солнечный ветер «выдувают» материал газопылевого облака прочь от новых относительно близких и горячих звёзд, и Столпы понемногу испаряются. Более плотные участки туманности, такие как глобулы, экранируют от «выдувания» области позади себя, таким образом в тени этих глобул и сформировались Столпы Творения. Дальний из столпов (на фото он слева) освещён спереди, что позволяет лучше разглядеть его структуру, два других обращены к Земле теневой стороной. Структура вершин Столпов, в свою очередь, тоже состоит из многочисленных «пальцев», находящихся в тени уплотнений газопылевого облака. Похожие на пальцы протуберанцы на вершинах столпов больше, чем вся наша солнечная система — их можно наблюдать благодаря теням от испаряющихся газовых глобул, закрывающих газ за ними от интенсивного ультрафиолетового облучения.  Эти выступающие уплотнения могут в перспективе породить звезды, и этот процесс виден с Земли. Формированию звёзд может препятствовать мощное «выдувание» материала с глобул. Одна из таких звезд находится на вершине одного из «пальцев» на левом на снимке Столпе. Её масса примерно равна солнечной. Длина этого пальцеобразного выступа — около 200 а.е.

Телескоп Чандра обнаружил в макушке дальнего столпа мощный рентгеновский источник, который предположительно соответствует молодой звезде массой пять солнечных.

Жизнь и смерть Столпов Творения в туманности Орла

Столпы творения — это огромные газовые сгустки, появившиеся из столбов молекулярного водорода и пыли под воздействием звёздного ветра. Эти колонны газа — один из самых узнаваемых образов космоса.
Столпы творения — активная область звёздообразования в Туманности Орёл, которая является лишь малой частью туманности Орла, раскинувшейся примерно на 70 световых лет. Это молодое рассеянное звёздное скопление в созвездии Змеи.

ИК-изображение Cтолпов творения даёт представление о том, что верхние части Столпов представляют собой плотные образования из пыли и газа. Тёмные области в туманности-это протозвёзды.
В таких Столпах плотность газа постепенно повышается, и там возникают очаги формирования звезд.
Новые снимки получены в видимом и инфракрасном диапазонах, что позволило исследователям определить, что верхние части «Столпов» представляют собой плотные образования из пыли и газа.
Изображения передал на Землю космический телескоп «Хаббл» (Hubble – автоматическая обсерватория на орбите вокруг Земли).

Астрономы недавно установили, что примерно шесть тысяч лет назад (в реальном времени) Столпы творения были уничтожены ударной волной, сформировавшейся в результате близкого взрыва сверхновой звезды. Волна смела все эти газовые нагромождения, но поскольку расстояние до места событий — семь тысяч световых лет, то еще примерно одно тысячелетие можно будет наблюдать облик Столпов в нетронутом виде.
Об этой космической катастрофе в туманности Орла стало известно благодаря снимкам другой орбитальной обсерватории – инфракрасного телескопа Spitzer Space Telescope.
На них можно увидеть, что за Столпами находится шар из горячего, быстро расширяющегося вещества. Эта масса, состоящая из газа и пыли, разогрета взрывом сверхновой, имевшим место семь – девять тысяч лет назад. Столпы состоят из достаточно лёгкой пыли и газа и взрывная волна обрушивает эти могучие башни, которые буквально на глазах становятся практически прозрачными и Столпы исчезают.

Предполагаемое разрушение

Снимки, сделанные космическим телескопом «Спитцер», обнаружили облако горячей пыли в окрестностях Столпов Творения — работающий с телескопом астроном Николас Флэйджи предположил, что это облако было образовано ударной волной от взрыва сверхновой звезды. Вид облака говорит о том, что взрыв сверхновой произошел около 6000 лет назад. Учитывая, что расстояние до самих Столпов Творения составляет порядка 7000 св. лет, это может значить, что Столпы Творения уже не существуют, но из-за конечной скорости света их разрушение можно будет наблюдать на Земле лишь через тысячу лет. Такая интерпретация наблюдений облака горячей пыли оспаривается другими астрономами. Стивен Рейнольдс из Университета штата Северная Каролина в Роли отмечал, если бы в окрестностях Столпов произошел такой взрыв, наблюдались бы более значительные уровни радиоволнового и рентгеновского излучения, а разогрев пыли может быть объяснен звёздными ветрами со стороны соседних массивных звезд. Даже если это так, присутствие облака горячего газа вблизи Столпов должно ускорить их естественное разрушение.

Может ли зародиться жизнь где-то внутри Столпов Творения?

Теоретически, это возможно. В процессе ионизации пыли и газа, под действием притяжения и гравитации сформируется плотная сфера вещества, которой достаточно нагреться до 18 000 000 ˚С, чтобы вспыхнуть новым Солнцем. Дальше вокруг него сформируются планеты и на карте вселенной появится ещё одна Солнечная Система. Её максимально возможный возраст будет зависеть от типа и массы звезды. Чем звезда больше, тем её жизнь короче. Ведь термоядерная реакция происходит быстрее под действием усиленного гравитационного воздействия. И если всё сложится удачно, то на одной из таких планет может зародиться жизнь.

Только представьте, насколько красивым было бы ночное небо, если бы Земля находилась среди Столпов Творения. Четыре основных объекта не расположены в одной плоскости, что позволило бы со всех сторон видеть невероятное свечение причудливых форм газа и пыли. Каждый заход Солнца знаменовал бы начало светового шоу, по красоте не сравнимым ни с чем.

Но не всё так радужно в воображаемом Эдеме: высокая вероятность формирования новых звёзд и вспышек сверхновых ставит под сомнение жизнь на теоретических планетах. Скорее всего одно из этих космических событий стерилизовало бы все окрестности и поставило крест на существовании жизни.

Сравнение снимков «Столпов Творения», сделанных телескопом «Хаббл» в разное время

Все хорошо знают знаменитые фото «Хаббла» — Столпы Творения.

Эти фотографии разделяет почти 20 лет
Покопавшись немного в Гугле, я не нашел подробного сравнения этих двух снимков, которое было бы открыто широкой публике, причем в легко доступной форме.
Да я и не ставил целью глубоко копаться в данных, а решил просто понаблюдать, и хоть немного почувствовать себя ученым.
Итак, что же произошло на этом участке неба за 20 лет? Предлагаю полюбоваться, и сравнить эти две фотографии.

Выравнивая фото, я старался ориентироваться по самым тусклым звездам.
Если допустить, что они не являются частью данной системы, а находятся намного дальше, можно придти к выводу, что они сдвинулись меньше других. Поэтому я использовал их как точки привязки.
Перебрав несколько вариантов «закрепеленных» звезд, и поэкспериментировав с размером и вращением, я получил довольно сносный результат.
На первый взгляд кажется, что ничего не изменилось. Давайте присмотримся внимательнее.
Кое-где заметны неточности подгонки картинки, но на некоторых участках сдвиги имеют совсем иной характер.
Первое, что бросается в глаза — это, конечно же, смещение звезд. Как минимум 7 движутся быстро относительно фона (на 4й картинке две).


Можно представить, что тусклая звезда находится на орбите у яркой (в центре). В таком случае, она проделала настолько «маленький» путь, что на один полный оборот вокруг хозяйки у нее уходит 200 наших лет. А может быть, она уже сделала несколько оборотов. Скорее же всего, звезда и вовсе не является ничьим спутником, а находится намного дальше.
Очень много на обновленной фотографии и новых светлых точек. Но, это не новые звезды, которые успели вспыхнуть за 20 лет. Во первых, обновленная фотография намного светлее, во вторых — разрешение у нее гораздо лучше. На фото 1995 года их просто не было видно.
Хотя, хочется верить, что какая-то из этих точек и впрямь является новорожденной звездой.
Поразительно смотрится движение отдельных частей туманности.


Но наибольший трепет вызывает глобальное движение столпов! Посмотрите как четко видно вращение массы туманности вокруг своей оси, и это не дефект при совмещении в редакторе.
Ну и напоследок — заметное расширение вершины одного из столпов. Завораживает!

Почему Столпы Творения такие популярные?

Из-за нестандартной формы и прекрасной видимости. По форме Туманности Орла видно, что газ и пыль когда-то давно растолкнул взрыв сверхновой звезды. Позже, но всё ещё очень давно, в области Столпов Творения вспыхнули первые 4 звезды. Это произошло около 2 млн лет назад. При рождении этих звёзд центральная часть пыли и газа была развеяна и участок со стороны Земли (огромное везение для нас) был освобождён для взора. Свет звёзд озарил завораживающие изгибы столпов, а их излучение по сей день ионизирует газы туманности. Столпы творения светятся сами и подсвечиваются со стороны. Объект Ia находится позади яркой звезды, поэтому мы видим его переднюю часть. Объекты II и III уже расположены перед ней, поэтому с Земли видно силуэты газа и пыли крайних правых столпов.

Словно уличный фонарь среди 3 высоких деревьев и одного кустарника (аналогия с объектом Ib) – дальние деревья подсвечены и мы хорошо видим детали, ближние предстают перед нами чёткими тёмными силуэтами.

Атом кислорода без двух электронов придаёт Столпам Творения синее свечение, атом водорода без одного электрона заставляет газ сиять зелёным, а атом серы без одного электрона придаёт сиянию красный цвет. А призрачное голубое свечение вокруг Столпов – это свет материи, которая испаряется под воздействием температуры и солнечного ветра.

Космическая алхимия, при взгляде на которую можно потерять дар речи.