Туманность Кошачий Глаз – это планетарная туманность, расположенная примерно в 3300 световых годах от нас в северном созвездии Дракона. За свою сложную форму и красочный внешний вид она получила название Кошачий Глаз. Туманность имеет обозначения NGC 6543 в Новом общем каталоге и Caldwell 6 (C6) в каталоге объектов глубокого космоса Caldwell, видимых в любительские телескопы.
Туманность Кошачий Глаз была одной из первых обнаруженных планетарных туманностей и является одной из самых сложных известных объектов такого типа. Она образовалась около 1000 лет назад, когда стареющая звезда достигла конца своей жизни и выбросила внешние слои газа и пыли в космос. Выброшенные вещества теперь окружают ядро горячей планетарной туманности, которое их освещает.
Планетарные туманности являются относительно недолговечными явлениями. Обычно они существуют всего 10 000 лет. Туманность Кошачий Глаз будет постепенно рассеиваться в течение следующих нескольких тысяч лет, а звезда-прародительница, в конечном итоге, остынет и медленно исчезнет, превратившись в белого карлика.
Особенности туманности NGC 6543
Туманность Кошачий Глаз расширяется со скоростью 16,4 км/ с. Ее угловая скорость расширения составляет 3,457 миллисекунды в год.
Туманность состоит в основном из водорода и гелия с меньшим количеством более тяжелых элементов, таких как углерод, азот и кислород.
Наблюдения в дальнем инфракрасном диапазоне показали присутствие в туманности холодной звездной пыли. Пыль, вероятно, образовалась на заключительных этапах жизни центральной звезды. Она имеет расчетную массу 6,4 × 10-4 солнечных масс и поглощает свет туманности. Инфракрасные наблюдения также обнаружили присутствие неионизированного молекулярного водорода и аргона. Яркие области молекулярного водорода на внутреннем краю внешнего ореола туманности указывают на присутствие ударных волн, возбуждающих молекулярный водород.
Центральная звезда-прародительница, занесенная в каталог как HD 164963, представляет собой звезду типа O7 + WR с радиусом всего 0,65 от солнечного. Она примерно в 10 000 раз ярче Солнца. Температура звезды составляет около 80 000 К. Она теряет около 20 триллионов тонн массы в секунду из-за быстрого звездного ветра. Это соответствует потере 3,2 × 10-7 солнечных масс в год.
Считается, что первоначально масса звезды примерно в 5 раз превышала массу Солнца, а в настоящее время, по оценкам, составляет всего одну солнечную массу. Скорость звездного ветра составляет около 1900 км/с.
Туманность Кошачий Глаз имеет сложную структуру, которая включает концентрические газовые оболочки и газовые струи. Они были видны на снимках высокого разрешения, сделанных широкоугольной планетарной камерой 2 на борту космического телескопа Хаббл 18 сентября 1994 года. Структурная сложность туманности может быть результатом выброса вещества из двойной звездной системы, но существование звезды-компаньона пока не было подтверждено.
Механизм, обусловивший морфологию туманности, до конца не изучен. NGC 6543 содержит внутренний удлиненный пузырь, заполненный высокотемпературным газом. Пузырь заключен в два больших сферических пузыря, которые соединяются в середине. Середина выглядит как еще один большой эллипс, перпендикулярный тому, который заполнен горячим газом.
Структура яркой центральной области является результатом быстрого звездного ветра от центральной звезды, взаимодействующего с материалом, выброшенным из звезды. Ветер выдолбил внутренний пузырь туманности и разорвал его с обоих концов.
Яркая внутренняя часть окружена 11 или более концентрическими кольцами. Равномерно расположенные кольца на самом деле являются краями сферических пузырей. Считается, что они были выброшены, когда звезда-прародительница находилась на ветви асимптотических гигантов, прежде чем она выбросила свою внешнюю оболочку. Звезда выбросила свой материал серией импульсов с интервалом в 1500 лет. В результате этих пульсаций образовались пылевые оболочки, которые расположены луковицеобразной структурой вокруг центральной звезды. Кольца были сняты усовершенствованной камерой Хаббла для съемок в 2002 году.
Точный механизм, который вызывал выброс звездного вещества с интервалами, необходимыми для формирования концентрических колец вокруг Кошачьего Глаза, пока неизвестен. Пульсации, приводящие к образованию планетарных туманностей, обычно происходят с интервалом в десятки тысяч лет, а меньшие поверхностные пульсации происходят с интервалами от нескольких лет до десятилетий.
Пульсации, которые привели к образованию колец, начались около 15 000 лет назад и прекратились, когда центральная часть туманности сформировалась около 1000 лет назад. Большое протяженное гало туманности также было создано до появления основной туманности. Масса гало составляет от 0,26 до 0,92 массы Солнца, в то время как общая масса колец составляет около 0,1 массы Солнца.
Яркая внутренняя область NGC 6543 относительно невелика, большая ось внутреннего эллипса охватывает всего 16,1 угловых секунд. Диаметр внешнего уплотнения составляет 24,7 угловых секунды, а протяженный ореол туманности имеет диаметр приблизительно 386 угловых секунд.
Внешнее гало имеет температуру около 15 000 К и состоит из вещества, выброшенного центральной звездой на стадии красного гиганта. Оно намного менее плотное, чем основная туманность. Температура основного тела туманности составляет от 7000 до 9000 К.
Факты о туманности Кошачий Глаз
NGC 6543 была открыта британским астрономом Уильямом Гершелем, родившимся в Германии 15 февраля 1786 года. Гершель сравнил внешний вид туманности с диском внешней планеты, если смотреть в маленький телескоп, из-за чего планетарные туманности получили свое название. Хотя термин “планетарная туманность” является неправильным, он прижился и до сих пор используется для обозначения этих объектов.
Английский астроном-любитель Уильям Хаггинс изучил спектр туманности 29 августа 1864 года и впервые показал, что планетарные туманности содержат горячие газы, но не звезды. Кошачий Глаз был первой планетарной туманностью, изученной с помощью спектроскопа. С тех пор ее наблюдали во всем электромагнитном спектре, от инфракрасного до рентгеновского.
Наблюдения на длинах волн рентгеновского излучения выявили в туманности исключительно горячий газ с температурой 1,7 × 106 К. Считается, что горячий газ является результатом взаимодействия быстрого звездного ветра с веществом, ранее выброшенным из центральной звезды. В результате взаимодействия образовался полый пузырь во внутренней области туманности.
Наблюдения с помощью рентгеновской обсерватории Чандра также выявили сильное рентгеновское излучение со стороны звезды-прародителя. Излучение все еще интригует астрономов и может указывать на существование горячего аккреционного диска, вызванного переносом массы в двойной звездной системе.
Несколько источников ставят под сомнение расстояние в 3300 световых лет, которые предполагают, что туманность находится на расстоянии 5300 световых лет (1623 парсека) от нас.
Самый яркий из узлов в гало туманности был обнаружен американским астрономом Эдвардом Эмерсоном Барнардом 24 апреля 1900 года. Узел имеет собственную запись в каталоге IC: IC 4677. Объект выглядит как часть кольца вокруг Кошачьего Глаза и находится на расстоянии 1,8 угловой минуты от NGC 6543.
Расположение на небе
Туманность Кошачий Глаз находится в созвездии Дракона, примерно в двух пятых пути от Атебины (Эта Дракона) до Альтаиса (Дельта Дракона). Атебайн – самая яркая звезда вдоль воображаемой линии, протянутой от Кохаба через Феркад в астеризме Малый Ковш, а Алтаис – самая яркая звезда примерно на полпути между Денебом и Кохабом.
Туманность Кошачий Глаз легко наблюдать из северных широт, поскольку она расположена почти точно в направлении северного полюса эклиптики. Она находится на расстоянии 4,4 угловых минуты от полюса.
В телескопы туманность выглядит как расплывчатый сине-зеленый диск, пересеченный s-образной коричневой кривой, со сложной круглой структурой во внутренней области. Ядро туманности имеет видимый размер 20 дюймов и высокую поверхностную яркость. NGC 6543 имеет общую видимую звездную величину 8,1.
Для наблюдателей в северном полушарии созвездие Дракона видно в течение всего года. Лучшее время года, чтобы увидеть ее – июль месяц, когда она хорошо видна на вечернем небе. Все созвездие видно из мест к северу от 15 ° южной широты.
При склонении 66 ° 38’ туманность Кошачий Глаз никогда не поднимается для наблюдателей южнее 23 ° южной широты. Она никогда не появляется очень высоко над северным горизонтом для наблюдателей в экваториальных широтах.
| История исследования | |||
|---|---|---|---|
| Открыватель | Уильям Гершель | ||
| Дата открытия | 15 февраля 1786 | ||
| Наблюдательные данные | |||
| Прямое восхождение | 17ч 58м 33.42с | ||
| Склонение | +66° 37′ 59.52″ | ||
| Расстояние | 3,3 ± 0,9 тыс. св. года (1,0 ± 0,3 к пк) | ||
| Видимая звёздная величина (V) | 8,1 | ||
| Фотографическая звёздная величина (mph) | 8,8 | ||
| Видимые размеры | 23″×17″ (центр) 5,8′ (гало) | ||
| Созвездие | Дракон | ||
| Физические характеристики | |||
| Спектральный класс | [WC] | ||
| Радиус | 0,2 св. года | ||
| Абсолютная звёздная величина (V) | −1,9 | ||
| Свойства | сложная структура | ||
|
|||
