Туманность Красный прямоугольник – протопланетная туманность, расположенная примерно в 2300 световых годах от нас в созвездии Единорога. Ее радиус составляет 0,14 световых года. Туманность известна своей необычно симметричной формой, которая десятилетиями озадачивала астрономов. Она была названа Красным прямоугольником из-за своей прямоугольной формы и красного цвета.
Красный прямоугольник также известен как HD 44179, что является обозначением его центральной звездной системы. Двойная звезда в центре туманности имеет видимую звездную величину 9,02 и ее можно разглядеть в небольшие телескопы.
Красный прямоугольник – необычный пример протопланетной туманности, краткой фазы эволюции звезды средней массы между поздней асимптотической ветвью и фазой планетарной туманности. Фаза длится максимум несколько тысяч лет.
Протопланетные туманности образуются, когда звезда средней массы покидает вершину асимптотической ветви и ее протяженная околозвездная оболочка отделяется от фотосферы звезды. Как только центральная звезда становится достаточно горячей для фотоионизации выбрасываемого материала, начинается фаза планетарной туманности.
Другие протопланетные туманности включают туманность Бумеранг, туманность Калебаш, туманность Двойная струя (Бабочка Минковского), туманность Морозный Лев, туманность Яйцо и туманность След (M1-92), туманность Водяная лилия, туманность Сахарная вата и туманность Уэстбрук.
Туманность Красный прямоугольник представляет собой высокосимметричную биполярную туманность с диагональными Х-образными выступами, которые выделяются на красных длинах волн. Длинные всплески и яркий биполярный отток возникают глубоко внутри полостей оттока, а отчетливые перекладины – разнесенные линии светящегося газа – указывают на несколько эпизодов потери массы при повышенной скорости выброса.
Происхождение осевой симметрии туманности до сих пор остается загадкой. Астрономы предположили, что это может быть связано с ударами, вызванными взаимодействием звездных ветров двух звезд в центре туманности.
Х-образная форма необычна для протопланетных или планетарных туманностей, как и низкая скорость выбрасываемого газа. Механизмы, породившие эти элементы, вероятно, имеют иное происхождение, чем те, которые наблюдаются в большинстве протопланетных туманностей.
Изображения высокого разрешения, сделанные космическим телескопом “Хаббл” в 1999 году, показали, что прямоугольная форма туманности является оптической иллюзией. Туманность на самом деле состоит из круглых выступов на паре лепестков, которые при взгляде сбоку кажутся Х-образными.
Особенности туманности Красный прямоугольник
Центральный объект Красного прямоугольника – HD 44179, спектроскопическая двойная звезда, состоящая из основного компонента после асимптотической ветви и компаньона главной последовательности. Двойная система скрыта от глаз толстым кольцевым диском. Внутренний и внешний радиусы диска составляют 14 и 43 000 а.е., а толщина – 90 а.е.
Масса компактного пыльного тора оценивается в 1,2 массы Солнца. Поскольку поток частиц от двух звезд взаимодействует с пылевым диском, это создает узнаваемую X-образную форму туманности.
Диск образовался по мере развития двойной системы. По мере того, как первичный компонент разрастался в гиганта, компаньон начал наращивать свой материал. В результате образовался пылевой тор. Поскольку главная звезда продолжает терять массу, вещество собирается воронками выше и ниже тора, образуя двойной конус.
Потеря массы основного компонента не является непрерывной, а происходит эпизодически каждые несколько сотен лет. Эти эпизодические всплески ответственны за создание структуры туманности, подобной ступеньке.
Стареющая первичная звезда начала сбрасывать свои внешние слои около 14 000 лет назад, подходя к концу своего жизненного цикла. Еще через несколько тысяч лет она станет горячее и меньше. Когда она начнет испускать яркое ультрафиолетовое излучение в окружающую туманность, она завершит протопланетную стадию и создаст планетарную туманность.
Основной компонент центральной звездной системы имеет массу 0,57 массы Солнца. При эффективной температуре 7750 К она в 6000 раз ярче Солнца. Звездные параметры были получены в исследовании, проводимом А. Меньщиковым из Института радиоастрономии Макса Планка в Германии.
Авторы исследования идентифицировали спутника как гелиевого белого карлика с массой около 0,35 массы Солнца и светимостью около 100 Солнц. Согласно их выводам, температура поверхности горячего белого карлика оценивается в 60 000 К, и он ионизирует полости биполярного оттока внутри пыльного тора, создавая миниатюрную область H II, видимую на радиоволнах.
Астрономы предположили, что два компонента тесной двойной системы изначально имели массы 2,3 и 1,9 масс Солнца и находились на расстоянии около 130 солнечных радиусов. Однако в 2009 году, спутник был идентифицирован как звезда главной последовательности, а не как белый карлик, исходя из расчетной массы 0,94 массы Солнца. Астрономы вычислили орбитальный период в 318 дней для двойной системы.
Туманность Красный прямоугольник особенно богата органическими молекулами, известными как полициклические ароматические углеводороды. Эти углеродсодержащие макромолекулы в основном находятся в Х-образной части туманности. Экваториальные области туманности содержат молекулы, содержащие O, и частицы пыли, богатые силикатами.
История обнаружения
Туманность Красный прямоугольник была обнаружена в 1973 году в ходе исследования HI STAR survey, инфракрасного обзора неба, проведенного Кембриджской исследовательской лабораторией. Исследование охватило большую часть неба с помощью нескольких запусков небольшого телескопа с криогенным охлаждением в начале 1970-х годов. Данные об обнаружении источников во время всех полетов были внесены в каталог AFGL (Геофизическая лаборатория ВВС) в 1976 году, а позже в каталог RAFGL (Пересмотренная геофизическая лаборатория ВВС) в 1983 году. Туманность Красный прямоугольник внесена в каталог как RAFGL 915.
Двойная система в центре Красного прямоугольника была открыта американским астрономом Робертом Грантом Эйткеном в 1915 году. Программа double star hunter разделила HD 44179 на две составляющие, разделенные 0,3 угловых секунды. Звездная система была включена в Каталог двойных звезд Эйткена (ADS) как ADS 4954 AB. Каталог Эйткена был опубликован в 1932 году под названием “Новый общий каталог двойных звезд в радиусе 120° от Северного полюса”.
Расположение на небе
Туманность Красный Прямоугольник находится в слабом созвездии Единорога. Звезды Единорога трудно разглядеть на участках, загрязненных светом. Однако большая часть созвездия находится в пределах Зимнего треугольника – яркого крупного астеризма, образованного звездами: Бетельгейзе в созвездии Ориона, Сириусом в Большом Псе и Проционом в Малом Псе.
Красный прямоугольник можно найти по Сириусу и ярким звездам Ориона. Она появляется примерно на четверти пути от Сириуса до Беллатрикс, вдоль воображаемой линии, протянутой от Ригеля через Саиф. Она образует треугольник со слабо видимыми звездами Бета и Гамма Единорога. Отражательная туманность NGC 2170 (туманность Ангела) появляется в том же районе, к северо-западу от Красного прямоугольника.
Красный прямоугольник – сложная мишень для астрономов-любителей. Туманность трудно разглядеть из-за яркости центральной двойной звезды. Однако туманность можно разглядеть в большие любительские телескопы, и лучше всего ее видно с фильтрами.
Лучшее время года для наблюдения за Красным прямоугольником и другими объектами глубокого космоса в Единороге – февраль, когда созвездие находится выше над горизонтом ранним вечером. При склонении -10 ° 38’ туманность видна практически из любого населенного пункта на Земле по крайней мере часть года.
| История исследования | |||
|---|---|---|---|
| Дата открытия | 1973 год | ||
| Наблюдательные данные | |||
| Прямое восхождение | 06ч 19м 58.22с | ||
| Склонение | −10° 38′ 14.7″ | ||
| Расстояние | ~2300 св. лет (381 пк) | ||
| Видимая звёздная величина (V) | 9,047 | ||
| Созвездие | Единорог | ||
| Физические характеристики | |||
| Спектральный класс | B9Ib/II | ||
|
|||
