Представьте себе, что вы можете понюхать космос. Что вы почувствуете? Скорее всего, ничего — там слишком разреженная среда для распространения запахов. Но если бы мы могли, то один объект в созвездии Кормы заставил бы нас крепко задуматься, стоит ли подлетать к нему поближе. Туманность «Тухлое Яйцо» (Rotten Egg Nebula), она же Калебаса (Calabash Nebula), она же OH231.8+4.2 — космический химический завод, который пахнет так, будто испортился миллиард лет назад.
Почему именно «Тухлое Яйцо»?
Название туманности — это не просто шутка астрономов. Это прямое указание на её химический состав. Когда мы смотрим на OH231.8+4.2 в радиодиапазоне, мы видим невероятное обилие соединений серы. Конкретно — сероводорода (H₂S) и диоксида серы (SO₂). Именно сероводород придает тухлым яйцам тот самый «аромат», от которого мы инстинктивно отворачиваемся.
Но в космосе наших носов нет. Тогда, зачем астрономам это знать? Дело в том, что сера — это своеобразный маркер. Её изобилие говорит о том, что мы наблюдаем ударные волны. Газ в туманности летит с чудовищной скоростью — около полутора миллионов километров в час. Когда этот сверхзвуковой поток врезается в окружающее вещество, возникают мощнейшие фронты ударных волн, которые и запускают сложные химические реакции. Спокойный красный гигант превращается в фабрику молекул, разогретую до тысяч градусов. Именно поэтому OH231.8+4.2 называют «Розеттским камнем» химии богатых кислородом звезд — она позволяет нам увидеть процессы, скрытые в других объектах.
Форма и цвет
Название «Калебаса» (или Калабаш) туманность получила за свою форму. Она действительно напоминает тыкву-горлянку или старинный сосуд — узкий в центре и расширяющийся к краям. Это классический пример биполярной туманности, которая состоит из двух «лепестков».
Мы видим на снимках контрастные цвета:
- Жёлтое ядро — это плотный, быстро расширяющийся газ, выброшенный самой звездой. В этой области сосредоточена большая часть исходной массы звезды, и именно здесь газ разгоняется до упомянутых выше скоростей.
- Голубая оболочка — это более разреженный и горячий газ, который был «сдут» и нагрет ударными волнами. Это вещество, которое находилось вокруг звезды ещё до начала активного выброса, а теперь оно сжимается и нагревается под напором нового материала.
Двойная звезда в центре
В центре этого хаоса находится не одна звезда, а как минимум две — система QX Кормы (QX Puppis). Главный виновник торжества — пульсирующий красный гигант (мирида)спектрального класса M10III. Это он раздулся до невероятных размеров и начал сбрасывать оболочки.
Но, по данным наблюдений радиоастрономической обсерватории Very Large Array и более поздних исследований с комплекса радиотелескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама, без «сообщника» не обошлось. Вторая звезда — звезда главной последовательности класса A — играет ключевую роль в формировании биполярной структуры. Гравитация двойной системы заставляет истекающее вещество собираться не в сферическую оболочку, а в плоское кольцо (тор) в экваториальной плоскости. Газ, который пытается вырваться наружу, «зажимается» этим кольцом и может выходить только через полюса, формируя те самые два гигантских пузыря в виде песочных часов.
Открытия ALMA: Слоёный пирог и молодой фонтан
Долгое время считалось, что мы неплохо понимаем структуру этой туманности. Но телескоп ALMA (Atacama Large Millimeter Array, «Атакамская большая антенная решётка миллиметрового диапазона») перевернул наши представления. Его наблюдения на беспрецедентно высоком разрешении показали, что OH231.8+4.2 — это гораздо более сложная структура, чем мы думали.
Во-первых, выяснилось, что центральная звезда QX Pup не находится в геометрическом центре большого биполярного истечения. Она смещена к югу от плотной экваториальной перетяжки. Это ещё одно сильное доказательство того, что форма туманности зависит не только от самой звезды, но и от орбитального движения её невидимого компаньона.
Во-вторых, астрономы нашли следы невероятно молодого истечения. Рядом со звездой обнаружен компактный биполярный выброс в молекулах SiO, возраст которого составляет всего... от 50 до 80 лет вблизи звезды и до 400-500 лет на кончиках лепестков. Для астрономии это просто мгновение! Это значит, что «двигатель» коллимированных истечений работает в системе до сих пор, выбрасывая сгустки плазмы каждые несколько десятилетий. Это открытие стало полной неожиданностью!
В-третьих, обнаружились два огромных, тусклых пузыря, окружающих туманность. Их возраст немного меньше, чем у главных лепестков, что говорит о серии последовательных выбросов массы.
Будущее: Последняя тысяча лет
Туманность «Тухлое Яйцо» находится на уникальной стадии эволюции — протопланетарной. Это не планета и не будущая планета. Термин исторический: когда первые наблюдатели смотрели в слабые телескопы, круглые туманности напоминали им диски планет. На самом деле, это финальная стадия жизни звезды средней массы.
Сейчас мы наблюдаем тот короткий миг (всего несколько тысяч лет), когда звезда уже сбросила оболочку, но ещё не стала достаточно горячей, чтобы ионизировать газ и заставить его светиться ярким планетарным светом. Примерно через 1000 лет центральная звезда разогреется, её ультрафиолетовое излучение «зажжёт» газ, и туманность Тухлого Яйца превратится в полноценную планетарную туманность.
Так что, глядя на изображение этой туманности, помните: вы видите не просто объект дальнего космоса. Вы видите химическую лабораторию, поле боя сверхзвуковых ветров и последние мгновения жизни звезды, которая когда-то была очень похожа на наше будущее Солнце. И пусть она пахнет ужасно, для науки этот объект благоухает открытиями.