Туманность «Кошачий Глаз» или NGC 6543 — планетарная туманность в созвездии Дракона. Это одна из самых сложных по структуре туманностей. На снимках, сделанных с высоким разрешением телескопом Хаббла, видно множество сплетений, выбросов и ярких дугообразных элементов.

Современные исследования выявили несколько загадок. Сложность структуры обычно объясняется корональными выбросами в двойной звёздной системе в центре туманности, но прямых свидетельств, что центральная звезда имеет компаньона, не найдено.

Также, в ходе анализа химического состава различными методами были получены противоречивые данные. Причина этих расхождений неясна.


NGC 6543, туманность Кошачий Глаз — внутренняя область, изображение в псевдоцвете (красный — Hα; синий — нейтральный кислород, 630 нм; зелёный — ионизированный азот, 658,4 нм)

Измерение точных расстояний до планетарных туманностей всегда представляло собой проблему. Многие методы, применяющиеся для этого, основываются на общих предположениях и могут быть неточны в конкретных случаях.

Однако в последние годы использование телескопа Хаббла позволило ввести новый метод определения расстояний. Все планетарные туманности расширяются, поэтому наблюдения с достаточным угловым разрешением, совершаемые с промежутком в несколько лет, отмечают увеличение видимых размеров туманностей. Обычно это увеличение очень мало — всего лишь несколько миллисекунд в год или меньше. С помощью спектроскопических наблюдений, используя эффект Доплера, можно вычислить линейную скорость расширения вдоль луча зрения. Затем, сравнив угловую скорость роста с линейной, можно рассчитать расстояние до туманности.

Изображение туманности NGC 6543 в рентгеновских лучах

В 1994 и 1997 годах NGC 6543 была исследована по этому методу. Её угловое расширение оказалось равным примерно 10 миллисекунд в год, а линейное — 16,4 км/с. В конечном итоге было установлено, что расстояние до туманности приблизительно равно 1000 парсекам (или 3300 световым годам, или 3·1016 км).

По угловой скорости расширения можно также определить возраст туманности. Почти все проведённые измерения говорят о том, что если оно происходило с постоянной скоростью, то от начала образования прошло около 1000 лет. Поскольку вновь выбрасываемое вещество встречает на своём пути сопротивление в виде уже имеющегося (выделенного на ранних стадиях эволюции), этот срок следует считать верхним пределом возраста туманности.

Обработанное изображение NGC 6543 позволило выявить внутреннюю структуру: концентрические окружности газа, окружающие внутреннее ядро, линейные структуры, которые, вероятно, образуются джетами, исходящими от двойной звёздной системы в центре туманности.

В то же время оказалось, что внешние пиковидные части туманности имеют больший возраст — равный примерно 1600 годам. Скорее всего, они образовались из вещества, выброшенного звездой ещё до образования самой туманности.

Как и для большинства далёких астрономических объектов, главные составляющие NGC 6543 — это водород и гелий, в то время как более тяжёлые элементы присутствуют в гораздо меньших количествах. Точный состав может быть определён на основании спектроскопических наблюдений. Все включения обычно описываются по отношению к водороду, самому распространённому элементу.

Различные исследования обычно дают неодинаковые данные по элементному составу. Часто это происходит из-за того, что спектрографы телескопов не могут собрать весь свет, исходящий от исследуемых объектов, а принимают лишь его долю через диафрагму или апертуру объектива. Следовательно, при разных наблюдениях захватываются разные части туманностей.

Фотография, сделанная телескопом Хаббла в 1994 году

Но в случае с NSG 6543 результаты измерений в целом сходятся. Содержание гелия относительно водорода составляет 0,12, углерода, как и азота, — 3·10−4, и кислорода — 7·10−4. Это чисто типичные соотношения для планетарных туманностей. Относительное содержание и углерода, и азота, и кислорода выше, чем у нашего Солнца, так как атмосфера звёзд насыщается этими элементами, получающимися в процессе ядерного синтеза, уже ближе к стадии планетарной туманности.

Тщательный спектроскопический анализ NGC 6543 показал, что она может содержать небольшое количество вещества, значительно обогащённого тяжёлыми элементами.

Несмотря на активное изучение, туманность Кошачий Глаз хранит много загадок. Похоже, что концентрические кольца, окружающие туманность, были выброшены с интервалами в несколько сотен лет — время, которое сложно объяснить. Считается, что тепловые пульсации, в первую очередь ответственные за образование планетарных туманностей, происходят с интервалом в несколько десятков тысяч лет, а более мелкие поверхностные пульсации — от нескольких лет до десятков лет. Таким образом, механизм, ответственный за выброс вещества с обнаруженным периодом в этой туманности, ещё не известен науке.

Спектры планетарных туманностей состоят из линий испускания. Эти линии могут образоваться либо из-за столкновительного возбуждения ионов туманности, либо из-за рекомбинации электронов с ионами. Линии, возникшие по первой причине, обычно значительно сильнее выражены; это исторически служит для определения содержания элементов. Однако исследования показывают, что для NGC 6543 содержания, вычисленные по линиям рекомбинации, примерно в 3 раза выше, чем те, что были вычислены по линиям столкновения. О причинах этого расхождения ведутся споры.

Вступайте в нашу группу Вконтакте

По материалам Википедии



Наши партнёры

Яндекс.Метрика Портал о космосе
Рейтинг астрономических ресурсов от ASTROLAB.ru Каталог сайтов «ua24.biz»
galSpace.spb.ru. Исследование Солнечной системы

Помощь сайту

Сайт существует на личные средства автора

Если Вам не безразлична популяризация астрономии и науки в целом, или Вам понравился сайт, можете отблагодарить нас небольшим денежным вознаграждением, мы будем во много признательными. Деньги пойдут на оплату серверов и обслуживание сайта.

Яндекс деньги  410012805014526

Webmoney руб. R525025832630

Webmoney грн. U394365417305