Удивительная астрономия, стр. 21
Редкой разновидностью диффузных туманностей является световое эхо. Эта туманность может не освещаться ничем на протяжении столетий, а затем, когда неподалеку взорвется новая или сверхновая звезда, вспышка от взрыва на какой-то миг озарит газопылевое облако. Туманность будет много лет тускло сиять, становясь со временем все более блеклой, пока наконец не потухнет окончательно.
В самом начале изучения диффузных туманностей ученые не могли объяснить их зеленоватый оттенок. Какой газ окрашивает туманности в этот бледный цвет? Кое-кто даже предположил, что ученые столкнулись с совершенно неизвестным науке веществом, существующим лишь в безднах космоса, которое заранее назвали «небулием». Но затем выяснилось, что зеленоватое свечение испускает кислород, в земных условиях на такое не способный.
Увы, найдется немало туманностей, которые ничем не озаряются, а потому совершенно не видны в земные телескопы. О существовании таких космических облаков судят по радиосигналам. Водород, из которого главным образом состоит диффузное вещество, является слабым источником радиосигналов. Для приема этих сигналов ученые создали специальные устройства – радиотелескопы. Это огромные антенны, настроенные на прием сигналов из глубин Галактики, куда не проникает «зрение» обычных, оптических, телескопов.
И тем не менее астрономам показалось подозрительным, что поблизости от многих светящихся туманностей оказываются яркие звезды. Подозрения усилились, когда выяснилось, что все эти звезды относятся к классам О и В. То есть перед нами – огромные и очень горячие светила, причем их так много, что некоторые даже сливаются для земного наблюдателя.
Скажем, Тэта Ориона, видимая невооруженным глазом как одна не слишком яркая звездочка, в действительности оказалась скоплением из близко расположенных четырех светил. Эту четырехкратную звезду назвали «Трапецией Ориона», поскольку по расположению звезды напоминают вершины трапеции. А всего в туманность Ориона погружены десятки массивных горячих звезд классов О и В.
Обилие горячих звезд объясняется просто, если мы вспомним, что светила этих классов относятся к очень молодым звездам. Молодые звезды собраны группами в туманностях, потому что именно из диффузного вещества они и родились.
Хотя в космосе события нередко могут протекать и наоборот – не туманность порождает звезды, а звезда порождает туманность. Скажем, Крабовидная туманность возникла много столетий тому назад в результате взрыва сверхновой. Планетарные туманности появились в космосе «мирным путем», без взрывов и катастроф – просто в результате тихой смерти своей звезды.
Для начала нужно пояснить, почему они называются планетарными. По форме такие туманности напоминают гигантские планеты – это большие разноцветные шары, которые состоят из разреженного газа.
Планетарная туманность «Песочные часы»
Внутри газового шарика находится горячее ядро умершей звезды, нагретое до температуры +40 000 °C. Когда-то это ядро принадлежало остывающему красному гиганту. Чем сильнее остывала звезда, тем шире становился ее внешний газовый слой. Температура в этом слое снижалась, и наконец расширяющаяся и охлажденная оболочка отсоединилась от ядра и превратилась в планетарную туманность.
Всего астрономам известно около 1500 планетарных туманностей, из которых в любительские телескопы удается рассмотреть только пять. Эти объекты до сих пор продолжают свое расширение со скоростями от 10 до 30 км/с. Со временем все планетарные туманности расширятся до такой степени, что станут прозрачными и исчезнут из виду.
Колонии микробов
Если и можно про что-то сказать «чернее ночи», то это определенно про темные туманности. В отличие от диффузных они состоят главным образом из межзвездной пыли. Такие пылевые облака были бы незаметны в космическом мраке, если бы не заслоняли собой светлые объекты – светящиеся туманности и Млечный Путь.
Например, Трехраздельная туманность в Стрельце (М20), которая лежит в 2184 световых годах от Земли, делится на три части двумя темными полосами. Эти полосы – темные пылевые скопления, контрастно выделяющиеся на фоне свечения М20. Протяженность этой туманности составляет 20 световых лет.
Детальные исследования показали, что вещество в пылевых облаках не «свалено в кучу», а под действием магнитного поля Галактики собирается в своеобразные «волокна».
В известной фантастической повести К. Булычева «Путешествие Алисы» о приключениях школьницы из будущего Алисы Селезневой есть упоминание о некой живой туманности. По поводу существования этого таинственного космического объекта ходили споры. Некоторые ученые верили в то, что живая туманность есть, и пытались отыскать ее. Другие, в том числе папа Алисы, отказывались верить в подобное. И все же эту туманность удалось обнаружить и, поймав в особую сеть, спустить на ближайшую планету:
«Два корабля справились наконец с сетью, и через полчаса живая туманность, надежно сжатая двумя кораблями, лежала на траве неподалеку от нас… Туманность нас разочаровала. Она, наверное, очень эффектна в межзвездном пространстве, когда расстилается на миллионы километров, но здесь, на траве, она казалась чуть пульсирующим серым сгустком тумана».
Разумеется, на самом деле ничего подобного в Галактике не встречается. И все-таки кое-кто из астрономов всерьез полагает, что живые туманности – это не совсем выдумка, но отчасти реальность. Настоящие живые туманности отличаются от «Алисиной» тем, что они не являются единым организмом. Живая туманность в повести Булычева представляла собой одно целое, как бы «сверхживотное». Реальные живые туманности лучше сравнивать с коралловыми рифами – это скопища микроскопических живых существ.
Темная туманность Конская голова
К такому выводу астрономы пришли не сразу. На протяжении многих лет ученые старательно собирали сведения о химическом составе темных пылевых туманностей, где удалось обнаружить большинство веществ, входящих в состав земных организмов. Но самым главным открытием стало то, что основной «строительный материал» туманностей – графит. Тот самый химически чистый углерод, из которого делают грифели карандашей. Но ведь углерод служит еще и главным «кирпичиком» жизни.
Астрономов крайне заинтересовало, почему космический графит настолько черен. Конечно, это само по себе довольно темное, грязновато-черное вещество, но все-таки космические туманности наполнял какой-то другой, особенный графит. И тогда стало понятно, что углеродные пылинки покрывает тончайший слой неизвестного вещества, и оно делает внеземной графит чернее земного.
И снова начались измерения, вычисления и прочие кропотливые исследования. Астрономам хотелось узнать, что за таинственная пленка обволакивает углеродные пылинки. В 1977 году странное вещество опознали; им оказалась целлюлоза, из которой состоят стенки живых клеток. И тогда английский астроном Фред Хойл (1915–2001) предположил, что темные туманности – это огромные колонии космических микробов.
К счастью, эти микробы давным-давно убиты звездным излучением, но когда-то они были вполне жизнеспособными и активными. По мнению Хойла, внутри молодых газопылевых туманностей складывается благоприятная среда для зарождения микробов. Сюда не проникает убийственный ультрафиолет звезд, здесь много питательных веществ. Бактерии, которые завелись в таком облаке, быстро размножаются и постепенно заполняют все пространство туманности.
Однако с течением времени туманность расширялась в пространстве, из-за чего становилась все тоньше и тоньше. Теперь она уже не могла защищать микробы от жестких звездных лучей. Лучи все глубже проникали в толщу туманности, сжигая несчастные бактерии, которые превращались в обугленные кусочки графита, покрытые целлюлозной оболочкой. Так что видимые нами сегодня темные туманности вполне могут оказаться скоплением мертвых микробов.