Туманность Голова Ведьмы в свете Ригеля

Рядом с Ригелем, ярко-голубой звездой на ноге Ориона, тянется облако пыли, которое в профиль похоже на сказочную ведьму. У нее острый нос, раскрытый рот и откинутые назад космы. Это туманность Голова Ведьмы, в каталогах IC 2118.

Своего света у туманности нет. Облако подсвечивает Ригель, одна из самых мощных звезд в окрестностях Солнца. На снимке Ригель горит чуть ниже центра, а ведьма в правой верхней части кадра повернута головой в его сторону.

Где находится туманность Голова Ведьмы

Формально туманность относится к созвездию Эридан, но лежит вплотную к Ориону, примерно в двух с половиной градусах к западу от Ригеля. На небе она растянулась примерно на три градуса. Это шесть лунных дисков, выложенных в ряд, или почти длина Пояса Ориона. Длина самого облака около 50 световых лет.

Расстояние до туманности оценивают примерно в 900 световых лет, хотя разные методы дают от 700 до 1000. Ригель находится примерно на том же удалении, около 860 световых лет. Значит, звезда и облако соседи не только на небе, но и в пространстве: между ними около 40 световых лет.

Почему туманность Голова Ведьмы голубая

Причин две. Первая – цвет самого Ригеля. Его видимая поверхность нагрета примерно до 12 000 градусов, вдвое сильнее солнечной, и звезда излучает много синего света.

Вторая причина важнее. Мельчайшие пылинки рассеивают синий свет гораздо охотнее, чем красный. Красные лучи Ригеля проходят сквозь облако почти без помех, а синие отклоняются во все стороны, в том числе к нам. Поэтому облако, освещенное сбоку, кажется голубым.

Это то же явление, из-за которого голубым выглядит наше дневное небо. Только у нас солнечный свет рассеивают молекулы азота и кислорода, а у Ригеля – пыль. Работает и обратный эффект: звезда, которую мы видели бы сквозь такое облако, покраснела бы, как Солнце на закате. Синюю часть ее света пыль увела бы в стороны.

Ригель – фонарь на расстоянии 40 световых лет

Осветить облако с расстояния в 40 световых лет способна далеко не каждая звезда. Наше Солнце с такой дистанции не сделало бы туманность заметной. Ригель – голубой сверхгигант. Он примерно в 74 раза крупнее Солнца, тяжелее его раз в двадцать и излучает, по разным оценкам, в 120 тысяч раз больше энергии, а может быть и вдвое больше.

Такая мощность дается недешево. Ригелю всего около 8 миллионов лет, но водород в его ядре уже выгорел. Астрономы считают его одним из ближайших кандидатов в сверхновые. Взрыв может случиться в ближайшие сотни тысяч лет.

Излучение и звездный ветер Ригеля и соседних горячих звезд Ориона постепенно разрушают облако. Поэтому его части вытянуты, как кометы, и их «головы» смотрят в сторону Ориона. Острый «нос» ведьмы – часть этой вытянутой формы.

Откуда на снимке красный фон

Голубой и красный цвета на снимке – это свет разной природы. Голубая ведьма светит отраженным светом звезды. Красное свечение испускает сам газ: атомы водорода, которые возбуждает ультрафиолет горячих звезд.

Вся область вокруг Ориона находится внутри огромной полости – сверхпузыря Орион – Эридан. Его выдули ветры и взрывы массивных звезд ассоциации Орион OB1. Самая яркая дуга этой системы – Петля Барнарда – огибает Орион с востока, а Голова Ведьмы, по-видимому, лежит у западного края пузыря. Красный водород слишком тусклый для глаза и появляется только на фотографиях с многочасовыми выдержками.

В Голове Ведьмы рождаются звезды

Ведьма – не мертвое облако. Радиотелескопы находят в нем молекулярный газ, а значит, условия для рождения звезд. В облаках IC 2118 нашли пять молодых звезд типа T Тельца. Их возраст около 2,5 миллиона лет, массы – от 0,4 до 1 солнечной. Это будущие звезды, похожие на Солнце.

В инфракрасных лучах туманность в 2013 году сняла космическая обсерватория WISE. На ее снимке видна теплая пыль, в которой прячутся звездные зародыши. Вероятно, рождение звезд здесь подтолкнуло давление расширяющегося пузыря: оно сжимает облака на его краю.

Источники

1. The IC2118 association: new T Tauri stars in high-latitude molecular clouds – Kun M. et al., Astronomy & Astrophysics, 2004
2. 'Witch Head' Brews Baby Stars – NASA, JPL, WISE, 30 октября 2013
3. Asteroseismology of the Nearby SN-II Progenitor: Rigel – Moravveji E. et al., The Astrophysical Journal, 2012
4. Nested shells reveal the rejuvenation of the Orion-Eridanus superbubble – Ochsendorf B. B. et al., The Astrophysical Journal, 2015