Три новые туманности в Кассиопее
«Призраками Кассиопеи» любители астрономии называют две туманности возле звезды гамма Кассиопеи, IC 63 и IC 59. На этом снимке «призраков» видно больше. Авторы снимали этот участок неба 100 часов через кислородный фильтр, и рядом с известными туманностями проступили еще три слабых синих облака.
Туманность Призрак: IC 63 и ее соседка IC 59
Обе туманности находятся примерно в 550 световых годах от нас, в нескольких световых годах от Гаммы Кассиопеи. Энергии эта звезда выделяет примерно как 34 тысячи Солнц, и ее ультрафиолет бьет прямо в соседние облака. Водород в них от этого светится красным. Пыль в тех же облаках отражает голубовато-белый свет звезды, и поэтому розовые гряды на снимке местами отливают синевой.
Свое прозвище IC 63 получила за форму. Свет звезды буквально сдувает и испаряет облако, поэтому его край, обращенный к гамме, яркий и резкий, а хвост рваный и полупрозрачный. Получается силуэт, похожий на привидение в развевающемся балахоне. IC 59 лежит дальше от звезды, свет до нее доходит слабее, и выглядит она бледнее.
Гамма Кассиопеи – средняя звезда буквы W
Сама гамма Кассиопеи хорошо видна глазом даже из города: это центральная звезда знаменитой «буквы W». В октябре Кассиопея по вечерам стоит высоко на северо-востоке, а на большей части России это созвездие вообще не заходит за горизонт.
Звезда эта необычная. Она горячая и массивная и вращается со скоростью около 400 километров в секунду, так что ее заметно сплющивает. С экватора звезды время от времени срывается вещество и образует вокруг нее газовый диск. Из-за этого блеск гаммы непредсказуемо меняется: в XX веке он изменялся от 1,6 до 3 звездной величины. У звезды есть и неофициальное имя, Нави. Астронавт Гас Гриссом подписал так звезду на своей карте, прочитав задом наперед свое второе имя Иван (Ivan). По гамме Кассиопеи выставляли гироскопы кораблей «Аполлон», и имя прижилось у следующих экипажей.
Звезду видно без всякой оптики, а вот призраки вокруг нее – добыча астрофотографов. Даже IC 63, самая яркая из туманностей, визуально едва различима в крупный телескоп. Новые облака проявились только при многодесятичасовом накоплении сигнала.
Три новых объекта в свете кислорода
Красное свечение водорода на снимках Призрака знакомо давно. Новое здесь – синий цвет. Его дает дважды ионизованный кислород, и чтобы его поймать, авторы снимали через узкополосный фильтр OIII. Сотни кадров сложили в сумму длиной 100 часов. Только при таком накоплении сигнала из фона выступили три слабых облака. Ни в одном каталоге их пока еще нет.
Объект 1 – самый крупный: широкая синяя дуга в правом верхнем углу, прошитая тонкими волокнами. Объект 2 – тонкая извилистая нить в середине кадра. Объект 3 окружает саму гамму Кассиопеи голубоватым ореолом.
Почему призраки синие
Главный вопрос авторы снимка задают сами: что ионизовало кислород? Чтобы оторвать от атома кислорода два электрона, нужен очень жесткий ультрафиолет. Гамма Кассиопеи при всей своей мощи дает его немного, недаром водородные IC 59 и IC 63 в свете кислорода почти не видны.
Для объекта 3 есть правдоподобная версия. Гамма Кассиопеи летит сквозь межзвездный газ, и перед ней, как бурун перед носом катера, может возникать головная ударная волна. Газ в ней сжимается и разогревается, и кислород светится уже от нагрева, а не от излучения звезды.
Объект 1 может оказаться планетарной туманностью, то есть оболочкой, сброшенной умирающей звездой. Тогда внутри дуги должен найтись белый карлик. Пока его не нашли, версия остается гипотезой. Для объекта 2 объяснения нет совсем. Команда, снявшая призраков, ищет помощи в разборе своих данных, и, возможно, через год-другой у новых облаков появятся каталожные номера.
Источники
- IC 63 Ghost Nebula – NASA, Hubble, 2018
- Meet Gamma Cassiopeiae, the Classic Eruptive Variable – Sky & Telescope, 2021
- Cosmic Bow Shocks – NASA Science, 2018
- Ghost(s) of Cassiopeia (IC 63): 3 new objects identified – страница снимка на AstroBin
Часто задаваемые вопросы
Какая самая яркая звезда в созвездии Кассиопея?
Формально главная звезда – альфа Кассиопеи, Шедар, около 2,2 звездной величины. Но рядом с ней почти так же ярки бета (Каф) и гамма Кассиопеи. Гамма – переменная звезда: ее блеск непредсказуемо гуляет от 1,6 до 3 величины, и в последние годы она нередко оказывается ярчайшей звездой «буквы W».
Что такое головная ударная волна?
Это дуга сжатого и разогретого газа перед звездой, которая летит сквозь межзвездную среду быстрее, чем в ней распространяется звук. Звездный ветер упирается во встречный газ, как вода в нос плывущей лодки. Такие дуги известны у Бетельгейзе и дзеты Змееносца, а теперь, возможно, найдена и у гаммы Кассиопеи.
Зачем нужен фильтр OIII?
Фильтр OIII пропускает узкую полосу около 501 нанометра, в которой светится дважды ионизованный кислород, и отсекает почти весь остальной свет, включая городскую засветку. Визуально он помогает увидеть планетарные туманности и остатки сверхновых, а в астрофотографии позволяет вытянуть слабые кислородные облака, но для самых тусклых нужны десятки часов съемки.
Что такое планетарная туманность?
Это газовая оболочка, которую в конце жизни сбрасывает звезда вроде Солнца. Ее ядро превращается в горячий белый карлик, и его ультрафиолет заставляет оболочку светиться. С планетами такие туманности не связаны: название досталось им со времен Уильяма Гершеля, которому в телескоп они напоминали диски планет. Самые известные примеры – планетарные туманности Гантель (M27) и Кольцо (M57).
