ПЛАНЕТАРНЫЕ ТУМАННОСТИ

ПЛАНЕТАРНЫЕ ТУМАННОСТИ

-класс туманностей, ионизованных излучением. П. т. представляет собойразреженное, но довольно компактное светящееся газовое облако, окружающеегорячую звезду, расположенную обычно в центре облака и наз. ядром туманности(рис.). П. т. являются расширяющимися оболочками, сброшенными ядрами. П. <т. - одни из основных поставщиков вещества в межзвёздную среду,
обогащающих её тяжёлыми элементами. Значит. <часть П. т. при наблюдении в телескоп имеет вид резко очерченных образованийокруглой формы (напоминающих диски планет - отсюда название) зеленоватогоцвета с весьма неоднородным распределением яркости. Ок. 20% всех П. т. <составляют кольцеобразные туманности, наиб. многочисленны (50%общего числа) т. н. звездообразные П. т., по внеш. виду не отличимые отзвёзд и отождествляемые лишь по спектру. Известно ок. 2000 П. т., принадлежащихГалактике. Неск. сотен П. т. открыто в др. галактиках. Подавляющее большинствоП. т. имеет угл. размеры менее 10". Ср. радиус П. т. 10¹⁷ см. <Яркие П. т. часто имеют более слабую протяжённую оболочку, в нек-рых П. <т. обнаружены гигантские гало с угл. размером, превышающим 10'.

Кольцеобразная планетарная туманность всозвездии Лиры (NGC 6720); размеры 1' х 1,5', звезда в центре - ядро туманности.

Спектр П. т. состоит из множества эмиссионныхлиний, наложенных на слабый непрерывный спектр (континуум). Наиб. интенсивнымиспектральными линиями являются т. н. линии "небулия" - запрещённые линии иона OIII. Их высокая интенсивность объясняется высокой темп-рой возбуждающейцентральной звезды (~10⁵ К), малой плотностью газа (10³- 10⁴ атомов/см ³) и излучения. Наблюдаются такжезапрещённые линии ионов OII, NII, NeIII - V, SII, SIII и др. Свечение П. <т. происходит за счёт флуоресценции - УФ-излучение горячей центральнойзвезды трансформируется в более ДВ-излучение туманности. Свечение в разрешённыхспектральных линиях происходит в основном вследствие ионизации и последующейрекомбинации атомов HI, HeI и иона HeII. Запрещённые же линии возбуждаютсяв результате столкновений атомов и ионов со свободными электронами. Анализэмиссионного спектра даёт осн. информацию о физ. условиях в П. т.: ср. <электронной концентрации (10³ - 10⁴ см ^-3),электронной темп-ре (11,5х 10⁴ К), хим. составе, к-рый в среднем близок к солнечному, <однако наблюдаются отличия, зависящие от принадлежности данной П. т. кподсистеме населения Галактики, а также от нач. массы родительской звезды. <Непрерывный спектр П. т. обусловлен в основном рекомбинац. свечением HI,HeI и HeII, излучением при свободно-свободных переходах (особенно в области 12000),а также двухфотонным излучением водорода, особенно интенсивным вУФ-области спектра. П. т. являются также источниками непрерывного тепловогорадиоизлучения и радиоизлучения в линиях ( рекомбинационные радиолинии ..., идр., полосы молекул СО и Н ₂). Обнаружено также непрерывное ИК-излучение, <представляющее собой тепловое излучение пыли. Внеатмосферные наблюденияпозволили исследовать далёкую УФ-область спектра, вплоть до = 1000При этом были отождествлены ранее не наблюдавшиеся ионы. Проводятся такженаблюдения П. т. в рентг. области спектра. В итоге в П. т. обнаружены:Н, Не, С, N, О, F, Ne, Na, Mg, Al, Si, S, Cl, Ar, K, Ca, Ti, Mn, Fe. ЯдраП. т. имеют спектры, характерные для Вольфа - Райе звёзд, звёздспектрального класса О с эмиссионными и абсорбционными линиями, а такжес непрерывным спектром без заметных линий. Светимости ядер лежатв диапазоне (10 - 10⁵)радиусы - (0,01 - 1)(- светимость и радиус Солнца), Массы ядер близки к массе Солнца ().Ср. масса туманностей ок. 0,2Ряд ядер П. т. является двойными звёздами (обнаружено ок. двух десятков).Большинство П. т. - очень далёкие объекты, и поэтому их расстояния определенывесьма ненадёжно (с точностью до множителя 2 и хуже). Большая часть П. <т. принадлежит промежуточной подсистеме населения Галактики (населениюдиска). Однако ряд объектов обнаружен в сферич. и плоской подсистемах, <т. е. П. т. наблюдаются во всех подсистемах Галактики, кроме самой плоской, <поскольку они не ассоциируются со спиральными рукавами. Лучевые скорости, измеренныедля неск. сотен П. т., показывают, что мн. объекты имеют не круговые, асильно вытянутые эллиптич. орбиты движения вокруг центра Галактики.
Феномен П. т. возникает на поздней стадии эволюции звёзд гл. последовательности умеренной массы () при их прохождении по асимпто-тич. ветви гигантов (см. Герцшпрунга- Ресселла диаграмма). На стадии слоевых источников энергии(горение водорода и гелия во внеш. слоях звезды) происходит выброс внеш. <слоя звезды, образующего П. т. В качестве возможных механизмов такого выбросарассматриваются лучевое давление и динамич. неустойчивость внеш. слоевзвезды, возникающая при тепловых пульсациях гелиевого источника в слое(возможно, и совокупность этих механизмов). После угасания гелиевого источникав слое завершается процесс ядерного горения в звезде. Звёздный остаток(ядро звезды), состоящий в основном из углерода и кислорода, проходит фазуконечного сжатия, его темп-pa повышается. Затем наступает стадия охлажденияпри пост. радиусе, и звезда в конце своей эволюции превращается в белыйкарлик. За это время выброшенное вещество ионизуется (из-за роста темп-рызвезды), образуя компактную зону НII, к-рая затем превращается в яркую, <оптически толстую, молодую П. т. Постепенно расширяясь, туманность становитсяменее плотной и оптически тонкой, её поверхностная яркость падает, и вконце концов туманность становится невидимой. Скорость расширения П. т. <невелика (~20км/с), время жизни в космич. шкале времени сравнительно мало(~10⁴ - 10⁵ лет). Непосредств. родоначальниками П. <т. могут быть красные гиганты - полуправильные переменные или переменныетипа Миры Кита (см. Переменные звёзды), а также объекты-мазеры (см.Мазерный эффект )ОН/IR. По-видимому, значит. часть белых карликов(если не все) при образовании должна проходить через стадию П. т.

Е. Б. Костякова.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.