Туманность «Муравей»

Казалось бы, не в античные времена живем. И даже средние века давно миновали. Но Люди Земли продолжают настойчиво наполнять небеса живыми и порой даже одушевленными тварями. Конечно, уже не такими экзотическими, как бывало — Кентавров или Единорогов на небе больше не становится, зато насекомых там хоть отбавляй.

Планетарная туманность “Муравей” яркий пример того, как на небе появляются новые образования, которые получают совершенно удивительные названия. Впрочем, объекты явно того стоят.

Расположена туманность в созвездии Наугольник — большинство людей про него и не слышали даже. А увидеть его в средних северных широтах не представляется возможным — это “очень” южное созвездие, и относится к числу тех, которые появились на карте неба относительно недавно.

Расположение планетарной туманности «Муравей» на звездной карте в созвездии Наугольник

Астрономия добралась до этих звездных территорий с большим опозданием. Лишь когда в южном полушарии нашей планеты начали появляться серьезные обсерватории, и нашлись желающие провести значительную часть жизни вдали от дома ученые, южные созвездия начали основательно изучаться.

Открыл эту туманность американский астроном Дональд Мензел в 1922 году — столетие назад, и занёс в свой каталог под номером 3 (Mz 3, Menzel 3 — более ни в каких каталогах эта туманность не значится, и альтернативных обозначений не имеет, поэтому уникальное, хоть и шуточное, название пришлось очень кстати).

Внимания больших телескопов туманность “Муравей” удостоилась лишь к концу XX столетия. Наверное тогда и получила своё название, ведь в любительский телескоп никакого муравья тут не разглядеть — туманность очень слабая. Вся её суммарная яркость соответствует блеску карликовой планеты Плутон (впрочем, Плутон тогда считался вполне нормальной планетой), с той лишь разницей, что Плутон виден в телескоп как точка, а туманность Муравей имеет видимые размеры сравнимые с угловыми размерами Юпитера — чуть менее одной угловой минуты в поперечнике. И вся яркость туманности “размазывается” по этой площади, от чего туманность кажется существенно тусклее Плутона.

Но если в вашем распоряжении есть телескоп с диаметром объектива 50 сантиметров, а лучше — метр, и вы отыщете объект “Menzel 3” среди звездных россыпей южного неба, вы наверняка увидите “Муравья” — голову, брюшко, непоседливую задницу, и вытянутые вперед и назад пары длинных лапок — самый настоящий Муравей!

Но что же там на самом деле?

А на самом деле там причудливой формы сброшенная оболочка умирающей звезды — точь-в-точь, как наше Солнце. Когда придет время, наше Солнце оставит после себя нечто похожее. Хотя, двух одинаковых планетарных туманностей во Вселенной нет, и Солнечная “могилка” обязательно будет чуть иная — уникальная.

Туманность “Муравей” произвела на современных астрономов сильное впечатление именно сложностью своей формы. И похоже, здесь дело не ограничилось лишь сбросом оболочки — уж очень причудливая форма туманности.

Изучая её форму, астрономы пришли к предположению, что до катаклизма (до превращения красного гиганта в белый карлик — с Солнцем будет всё то же — распухание до огромных размеров, а потом коллапс в крошечное раскаленное белое ядро с разбрасыванием материи во все стороны) умирающая звезда поглотила своего компаньона, который какое-то время даже двигался по своей привычной орбите, но уже в раскаленных внутренностях распухшей звезды. И это отразилось на форме сброшенной оболочки.

Ant Nebula, image credit: Judy Schmidt (CC BY 2.0)

Но это — лишь одна из версий. Согласно другой версии, спутник погибшей звезды уцелел, но во время сброса оболочки принял на себя значительную её часть, хотя для звезды это не слишком страшно. Гравитационное влияние этого спутника также сказалось на формировании неподражаемой формы туманности.

Более того! В причудливой структуре туманности астрономы усмотрели образование, не имеющее аналогий в структурах никаких других планетарных туманностей — так называемую “Чакру” (вот, еще одно название, вызывающее изумление). Тусклая фигура эллиптической формы, расположенная вокруг белого карлика, но — с заметным смещением, из-за чего непонятно как это “нечто” может существовать и не разрушаться.

Интерферометр VLT исследует центральную часть туманности "Муравей" и обнаруживает силикатно-пылевой диск вокруг звезды

Что и как конкретно там на самом деле случилось — это пока не известно, и на это было бы интересно посмотреть. Хотелось бы верить, что если в системе этих звезд были обитаемые планеты, то их жители не надеялись на Авось, попутно выясняя отношения друг с другом, а развивали науку и технологии, что в конечном итоге позволило им переселиться в окрестности какой-нибудь другой звезды, когда с их родной звездой случилась такая неприятность, отменить которую совершенно немыслимо.

Но случилось это не при нас. Планетарная туманность “Муравей” считается очень молодой, но это — по космическим меркам. Как понять, что это значит на человеческой шкале времени?

Я не нашел ни в одном из источников предполагаемый возраст туманности. Пришлось посчитать самому. Это несложный расчет, но он, к сожалению, даст очень приблизительную оценку возраста — из-за того, что основные характеристики туманности тоже определены не слишком точно. Например, в разных источниках сильно различается расстояние до туманности — 8 тысяч световых лет или 3 тысячи световых лет — это большая разница!

Впрочем, именно оценить возраст это не помешает.

Нам известно это расстояние — пусть оно будет 8 тысяч световых лет. Известны угловые размеры туманности — это порядка 1 угловой минуты (и этот параметр тоже кое-где указан неверно, но это хотя бы удалось отследить). И самое главное: мы знаем скорость расширения туманности — 50 километров в секунду — это показал спектральный анализ, и этому можно верить.

Теперь нам нужно лишь посчитать, за сколько лет из объекта практически точечного размера с известной скоростью оболочка звезды расширится до известных нам габаритов. Конечно, в момент сброса оболочки её скорость была существенно выше, но она довольно скоро замедлилась, и большую часть своего существования туманность расширялась вот с такой характерной скоростью — 50 км/сек.

Я не буду приводить расчет — это школьная математика или ничего особенного в ней нет. Сообщу лишь, что приблизительное время, которое потребовалось веществу звезды для заполнения того объема, какой сейчас имеет туманность “Муравей” составляет 6 тысяч лет.

Мы могли ошибиться раза в полтора, максимум — в два. А значит, взорвалась и погибла звезда похожая на Солнце в созвездии Наугольника в период от 10 до 3 тысяч лет назад. Было бы интересно изучить летописи цивилизаций южно-американских индейцев, ведь расцвет этих государств приходится как раз на предполагаемое время вспышки этой звезды. Но пока ничего подобного астроархеологам на глаза не попадалось. Может быть звезда вспыхнула еще до того, как у этих народов появилась письменность, а может быть — в период их упадка, когда уже никакие летописи не велись.

Модернизация космического телескопа имени Эдвина Хабла посредством миссий челноков Space Shuttle

Почему я решил написать о туманности “Муравей”?

Все очень просто. Эта туманность — один из объектов, ставших визитной карточкой космического телескопа имени Хаббла. И хотя этот орбитальный телескоп последний раз фотографировал “Муравья” лишь в 1998-м году, в сети недавно начали всплывать его “портреты”.

Если присмотреться — качество снимка — ну, так себе — мы давно привыкли к более высокому. Но дело в том, что тогда телескоп имени Хаббла переживал не лучшие времена. Первые годы после запуска качество изображения он давал ниже всякой критики — из-за неправильно изготовленного главного зеркала. И чтобы это исправить, к телескопу в течении двух десятилетий было отправлено 5 ремонтных и модернизационных экспедиций. Для исправления формы главного зеркала был установлен специальный корректор, а сенсоры, которые принимали изображения с течением времени тоже были заменены на современные, качественные с более высоким разрешением.

Но “Муравья” Хаббл фотографировал еще между второй и третьей экспедициями обслуживания, а всего их было 5.

Сейчас Хаббл мог бы показать нам совсем другого “Муравья” — с большим количеством подробностей и в лучшем качестве. Но даже если бы телескопа не коснулся масштабный апгрейд, все равно за прошедшее время “Муравей” наверняка сильно изменился, ведь туманность расширяется, и расширяется быстро. Может быть с поверхности Земли это и не слишком заметно — атмосфера мешает увидеть изменения в форме и деталях, но орбитальный телескоп видит Вселенную без посредников — ему атмосфера не мешает. И может быть не случайно именно сейчас всплыли в сети старые Хаббловские снимки этой туманности. Кто знает, может быть вскоре будет предпринята попытка сфотографировать “Муравья” вновь.

Оригинальное изображение туманности «Муравей», сделанное космическим телескопом имени Эдвина Хаббла в 1998 году

Изучение планетарной туманности “Муравей” ведут независимо несколько научных центров, используя самые разные средства — от крупнейших наземных интерферометров до орбитальных обсерваторий. И этот интерес объясняется очень просто. Именно здесь лучше всего видно вероятное будущее нашего Солнца, а для всех людей на нашей планете Солнце — источник жизни и благополучия. И Вселенная как-будто позволяет нам заглянуть в будущее и по возможности к нему подготовиться.

Уважаемые читатели и подписчики, Вы можете поддержать мою деятельность в области просвещения и популяризации астрономии посильной суммой.

Спасибо!