ცხენისთავის ნისლეული (მისი ოფიციალური სახელია ბარნარდი 33) ერთ-ერთი ყველაზე ცნობილი ობიექტია ცაში. სამოყვარულო ტელესკოპების გამოყენებით გადაღებულ სურათებზეც კი ძალიან შთამბეჭდავად გამოიყურება. რა არის ეს ობიექტი და ყოველთვის ჰგავს ჩვეულებრივ ფოტოებს ოპტიკურ დიაპაზონში?
სად ცხოვრობს კოსმოსური ცხენი
ცხენისთავის ნისლეული მდებარეობს ორიონის თანავარსკვლავედში - ცის ყველაზე მდიდარ რეგიონში საინტერესო ობიექტებით - კაშკაშა ვარსკვლავის, ალნიტაკის (ორიონის სარტყლის მარცხენა ვარსკვლავი) ქვემოთ. მანძილი მასთან არის დაახლოებით 1600 სინათლის წელი (დაახლოებით 490 პარსეკი). არც ისე შორს არის; გალაქტიკური სტანდარტებით, ის ჩვენი მეზობელია.
თუმცა, მისი სამოყვარულო ტელესკოპით დაკვირვება ადვილი არ არის, თუმცა მისი გადაღება შესაძლებელია, განსაკუთრებით თუ ლინზაზე დააყენებთ სპეციალურ ფილტრს, რომელიც გადასცემს იონიზებული წყალბადის მიერ გამოსხივებული სინათლის მხოლოდ ერთ სპექტრულ ზოლს.. ფაქტია, რომ ბარნარდ 33 ჩვენთვის ჩანს სხვა ნისლეულის ფონზე - ემისიური ნისლეული, რომელიც ინტენსიურად ასხივებს ზუსტად ამ ზოლში.სპექტრი. ამ ფილტრის გამოყენებით, ცხენის თავის ფოტო ასე გამოიყურება (იხ. ქვემოთ).
ღრუბლიდან გამოსვლა
თუ ყურადღებით დააკვირდებით ნისლეულის ფოტოს, ხედავთ, რომ ის, როგორც ჩანს, ვარსკვლავებით განათებული გიგანტური მუქი ღრუბლიდან გამოდის. ამ დიდებულ სანახაობას შეუძლია შოკში ჩააგდოს და მოხიბლოს ადამიანი, განსაკუთრებით თუ გახსოვთ, რომ კოსმოსური ცხენის „კისერი“და „თავი“იკავებს სივრცის ტერიტორიას, რომლის დიამეტრი დაახლოებით 3,5 სინათლის წელია.
უზარმაზარი წარმონაქმნი, რომლის მცირე ნაწილიც ისინი არიან, თავის მხრივ, მხოლოდ ასობით სინათლის წლის სიგრძის კიდევ უფრო დიდებული სტრუქტურის ელემენტია. ეს სტრუქტურა მოიცავს მტვრისა და აირის დიდ ვარსკვლავთშორის ღრუბლებს, კაშკაშა დიფუზურ ნისლეულებს, ბნელ გლობულებს - გაზისა და მტვრის იზოლირებულ ღრუბლებს, ახალგაზრდა და ფორმირებად ვარსკვლავებს. მთელ ამ კომპლექსს ეწოდება "ორიონის მოლეკულური ღრუბელი".
ბნელი ცხენის ნისლეულის ბუნება
ტერმინი "ბნელი" ნიშნავს, რომ ის შთანთქავს სინათლეს, მაგრამ არ ასხივებს და არ ფანტავს მას და ჩანს ოპტიკურ დიაპაზონში მხოლოდ იმიტომ, რომ მისი სილუეტი იცავს შუქს მის უკან ემისიის ნისლეულიდან IC 434.
ასეთი ობიექტები შედარებით მკვრივია (ვარსკვლავთშორისი სტანდარტებით), გაზისა და მტვრის ძალიან გრძელი ღრუბლები. მათ ახასიათებთ ძალიან არარეგულარული და გაურკვეველი საზღვრები და ხშირად აქვთ რთული არარეგულარული ფორმები.
ეს ღრუბლებიცივი, მათი ტემპერატურა არ აღემატება რამდენიმე ათეულს, ზოგჯერ ერთეულსაც კი, კელვინს. გაზი იქ მოლეკულური ფორმით არსებობს და ვარსკვლავთშორისი მტვერიც არის - მყარი ნაწილაკები 0,2 მიკრონი ზომით. მტვრის მასა არის გაზის მასის დაახლოებით 1%. ნივთიერების კონცენტრაცია ასეთ მოლეკულურ ღრუბელში შეიძლება იყოს 10-4-დან 10-6 ნაწილაკამდე კუბურ სანტიმეტრზე.
ღრუბლებიდან ყველაზე დიდი ჩანს შეუიარაღებელი თვალით, მაგალითად, ქვანახშირის ტომარა სამხრეთის ჯვრის თანავარსკვლავედში ან დიდი ორმო თანავარსკვლავედში ლეკვში.
ინფრაწითელი პორტრეტი
ყველატალღური ასტრონომიის განვითარებამ შესაძლებელი გახადა სამყაროს დანახვა მისი გამოვლინებების ყველაზე ფართო სპექტრში. ყოველივე ამის შემდეგ, ფიზიკურ ობიექტებს შეუძლიათ გამოსხივება არა მხოლოდ ოპტიკურ დიაპაზონში. უფრო მეტიც, ეს სიხშირის დიაპაზონი - ერთადერთი, რომელიც ხელმისაწვდომია ჩვენი პირდაპირი აღქმისთვის - ძალიან ვიწროა და ის შეადგენს კოსმოსიდან გამოსხივების მხოლოდ მცირე ნაწილს.
ინფრაწითელ სხივებს ბევრი რამის თქმა შეუძლია სხვადასხვა კოსმოსურ ობიექტებზე. ასე რომ, მოლეკულური ღრუბლების შესწავლისას ისინი ახლა შეუცვლელი იარაღია. ოპტიკური სიხშირეების შუქის შთანთქმით, ღრუბელი აუცილებლად ხელახლა ასხივებს მას სპექტრის ინფრაწითელ რეგიონში და ეს გამოსხივება გადასცემს ინფორმაციას ნისლეულის სტრუქტურისა და მასში მიმდინარე პროცესების შესახებ. მტვერი არ არის ბარიერი ამ სხივებისთვის.
2013 წელს, კოსმოსური ტელესკოპის დახმარებით. ჰაბლმა გადაიღო ცხენის ნისლეულის ერთ-ერთი ყველაზე გამორჩეული სურათი. ფოტო გადაღებულია ტალღის სიგრძეზე 1,1 მკმ (ლურჯი გადაფარვა) და 1,6 μm(Ნარინჯისფერი); ჩრდილოეთით მარცხნივ. მაგრამ ის ცხენს აღარ ჰგავს.
რა არის შიგნით?
ინფრაწითელი გამოსახულებები თითქოს ხსნის მტვრის ფარდას ნისლეულიდან, რის შედეგადაც ჩანს Barnard 33-ის ღრუბლის სტრუქტურა. მისი გარე რეგიონების დინამიზმი შესანიშნავად ჩანს: გაზის გადინება ხდება გავლენის ქვეშ. ახალგაზრდა ცხელი ვარსკვლავების მძიმე გამოსხივება. ერთ-ერთი ასეთი მნათობი მდებარეობს ღრუბლის ზედა ნაწილში.
ღრუბლის კოლაფსი ასევე გამოწვეულია მაიონებელი გამოსხივებით ემისიური ნისლეული IC 434. ახლა ოპტიკურ გამოსახულებას რომ ვუყურებ, თვალშისაცემია ბზინვარება Barnard 33-ის კიდეზე - იონიზაციის ფრონტი, სადაც ენერგიული ფოტონები ხვდებიან. ღრუბლის გარე ფენები. ყველა ეს გამოსხივება, რომელიც ახდენს აირის მაიონიზაციას, ფაქტიურად "აფრქვევს" მას. ძლიერ მაგნიტურ ველში აჩქარებით ის ტოვებს ღრუბელს. ამრიგად, ცხენის თავი თანდათან დნება და რამდენიმე მილიონ წელიწადში ის საერთოდ გაქრება.
გრძელტალღოვანი ინფრაწითელი გამოსახულება აჩვენებს განსხვავებულ სტრუქტურას ნისლეულში: აირის რკალი აშკარად ჩანს, სადაც ჩვენ ვხედავთ ცხენის ნაცნობ სილუეტს ოპტიკაში.
გაზისა და მტვრის ღრუბლის ქიმია
იმის გამო, რომ ბნელი ნისლეულები უკიდურესად ცივია, მათი გამოსხივება მოდის სპექტრის გრძელ ტალღის ნაწილზე. ამიტომ, ასეთი ღრუბლების ქიმიური შემადგენლობის შესწავლა ხდება მიკროტალღური და რადიო სპექტრის მწვერვალების - ეგრეთ წოდებული ხელმოწერების, გარკვეული მოლეკულების სპექტრული ხელმოწერების ანალიზით. ასევე მიმდინარეობს მტვრის ინფრაწითელი გამოსხივების გამოკვლევა.
ნებისმიერი ნისლეულის მთავარი კომპონენტი, რა თქმა უნდა, წყალბადია - მისი დაახლოებით 70%. ჰელიუმი - დაახლოებით 28%; დანარჩენი აღირიცხება სხვა ნივთიერებებით. უნდა აღინიშნოს, რომ მათი კონცენტრაცია სხვადასხვა ნისლეულებში შეიძლება განსხვავდებოდეს. წყლის, ნახშირბადის მონოქსიდის, ამიაკის, წყალბადის ციანიდის, ნეიტრალური ნახშირბადის და ვარსკვლავთშორისი ღრუბლებისთვის დამახასიათებელი სხვა ნივთიერებების ხელმოწერები აღმოაჩინეს ცხენის თავების სპექტრებში. ასევე არსებობს ორგანული ნაერთები: ეთანოლი, ფორმალდეჰიდი, ჭიანჭველა მჟავა. თუმცა, იყო ასევე ამოუცნობი ხაზი.
2012 წელს გავრცელდა ინფორმაცია, რომ ამ იდუმალ ხელმოწერაზე პასუხისმგებელი მოლეკულა საბოლოოდ იქნა ნაპოვნი. აღმოჩნდა, რომ ეს იყო მარტივი ნახშირწყალბადის ნაერთი C3H+. საინტერესოა, რომ ხმელეთის პირობებში ასეთი მოლეკულური იონი არ იქნება სტაბილური, მაგრამ ვარსკვლავთშორის ნისლეულში, სადაც მატერია უკიდურესად იშვიათია, არაფერი უშლის ხელს მის არსებობას.
ვარსკვლავების ბაგა
ცივი და მკვრივი მოლეკულური ღრუბლები არის ვარსკვლავების წარმოქმნის წყარო, მომავალი ვარსკვლავებისა და პლანეტარული სისტემების აკვანი. ვარსკვლავების წარმოქმნის თეორიაში ამ პროცესის ზოგიერთი დეტალი ჯერ კიდევ გაურკვეველია. მაგრამ ბნელ ნისლეულებში განვითარების სხვადასხვა ეტაპზე პროტოვარსკვლავური ობიექტების არსებობის ფაქტი, ისევე როგორც ძალიან ახალგაზრდა ვარსკვლავები, დადასტურებულია დიდი რაოდენობით დაკვირვების მონაცემების გამოყენებით.
ცხენის თავი ორიონის თანავარსკვლავედში არ არის გამონაკლისი. ზოგადად, მთელი გიგანტური მოლეკულური ორიონის ღრუბელი ხასიათდება აქტიურივარსკვლავის ფორმირება. ბარნარდ 33-ის მკვრივ რაიონებში კი მიმდინარეობს ვარსკვლავების დაბადების პროცესები, მაგალითად, კაშკაშა ობიექტი თითქმის მის „გვირგვინთან“არის ახალგაზრდა მნათობი, რომელსაც ჯერ არ დაუტოვებია მტვრისა და აირის „ბაღი“. მსგავსი ობიექტებია იმ ადგილას, სადაც ნისლეული უერთდება დიდ ღრუბელს. ასე რომ, "ვარსკვლავების ბაგა" ცხენის თავში მუშაობს და საბოლოოდ გამოიწვევს ამ სანახაობრივი კოსმოსური სტრუქტურის განადგურებას.
