Есть в каталогах глубокого космоса объекты, которые идеально подходят для «проверки на профпригодность». Если вы можете найти на небе и хоть что-то разглядеть в туманности Медуза, значит, с вашим телескопом, вашим небом и вашим терпением всё в полном порядке. Sharpless 2-274, она же Abell 21 — это не яркая конфетка вроде Кольца в Лире. Это тусклый, едва уловимый полумесяц из светящегося газа в созвездии Близнецов, который к тому же десятилетиями водил учёных за нос. И сегодня я хочу рассказать вам историю о том, как мы чуть не записали в сверхновые то, что на самом деле оказалось тихим и величественным финалом жизни обычной звезды.
Осколок мифа в созвездии Близнецов
Название «Медуза» этой туманности подходит как никакое другое. Когда смотришь на снимки с VLT — того самого Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Чили — видишь не просто хаотичное облако газа. Видишь полумесяц, от которого во все стороны извиваются змеевидные волокна. Словно кто-то вырезал из тьмы голову горгоны и закрепил на небе в назидание героям. Красноватые пряди водорода, вплетённые в более тусклое зелёное свечение кислорода — зрелище гипнотическое, но, к сожалению, почти недоступное напрямую для глаза. Видимая звёздная величина этого чуда — около 16-й. Чтобы вы понимали: это в десятки раз тусклее, чем самые слабые звёзды, которые вы видите невооружённым глазом в степи.
Расположена она примерно в 1500 световых годах от нас, раскинувшись в пространстве на 4 световых года. Это, между прочим, почти ровно столько же, сколько от Солнца до Проксимы Центавра. Представьте: весь путь до ближайшей к нам звезды уместился бы внутри этой одной туманности. Но сама она в любительский телескоп покажется крошечным и невыразительным пятнышком, только специальный узкополосный фильтр (особенно OIII, на дважды ионизированный кислород) способен «проявить» её на фоне засвеченного городского или даже деревенского неба.
А была ли сверхновая?
Больше всего я люблю туманность Медузу не за её внешний вид, а за её научную биографию. Когда астроном Джордж Эйбелл в 1955 году впервые описал этот объект и внёс его в свой знаменитый каталог, он классифицировал его как старую планетарную туманность. Но позже в астрономическом сообществе начались сомнения. Уж очень структура была хаотичной и обширной. Пошли разговоры о том, что это, возможно, остаток вспышки сверхновой — след титанического взрыва массивной звезды.
Спор разрешился в 1970-х, когда группа советских астрономов из ГАИШ МГУ под руководством Т. А. Лозинской провела интерферометрические наблюдения. Им удалось измерить лучевую скорость расширения оболочки — всего около 50 с небольшим километров в секунду. Для сверхновой это до смешного медленно. Взрывная волна настоящего остатка сверхновой мчится со скоростями в тысячи километров в секунду. А тут — тишь да гладь. Вкупе с характерным тепловым радиоизлучением (а не синхротронным, как у остатков сверхновых) вердикт стал окончательным: перед нами планетарная туманность. И, как не странно, она уже достаточно старая. Её возраст оценивают примерно в 8 800 лет, что по меркам планетарных туманностей — средний возраст, но при учете результатов расчетов массы её звезды-прародительницы, Медуза уже старушка. Для сравнения, весь срок жизни такой туманности — около 10 тысяч лет, вспышка по сравнению с миллиардами лет жизни самой звезды.
Сердце горгоны: звезда, которая никак не успокоится
А что же в центре? Если вы будете разглядывать детальные снимки, вас может сбить с толку яркая звезда прямо посередине «головы». Не верьте глазам своим. Это обманщица TYC 776-1339-1, заурядная звезда переднего плана, которая просто случайно проецируется на туманность. Настоящая центральная звезда WD0726+133 гораздо скромнее, она голубоватая и сидит немного сбоку от геометрического центра.
И вот это — самая интригующая часть истории. Ядро туманности Медуза — звезда типа PG 1159. Это предвырожденные звёзды, которые находятся прямо сейчас в процессе мучительного превращения из центральной звезды планетарной туманности в горячий белый карлик. У них атмосферы, почти полностью лишённые водорода, а температура поверхности может достигать 140 000 Цельсия (для сравнения, у нашего Солнца — жалкие 5 800). Это одна из самых горячих стадий в жизни умирающей звезды. Она буквально выжигает остатки своих внешних оболочек жёстким ультрафиолетом, заставляя выброшенный ранее газ флуоресцировать. И именно потому, что выброс вещества шёл не непрерывно, а импульсами, мы и видим эти жгуты, эти клочковатые змеевидные волокна. Каждый импульс сброса оболочки создавал новую ударную волну, которая догоняла предыдущую, перемешиваясь в причудливом космическом узоре.
Призрачный зелёный свет и судьба Солнца
Есть ещё одна деталь, которую я просто обязан упомянуть, потому что она касается истории всей астрофизики. Когда в XIX веке Уильям Хаггинс впервые навёл спектроскоп на планетарную туманность (это была Кошачий Глаз), он увидел яркие зелёные линии, которые не совпадали ни с одним известным на Земле элементом. Родилось красивое слово «небулий», и учёные полвека думали, что открыли новое вещество. Разгадал загадку в 1927 году Айра Боуэн, доказав, что это излучение дважды ионизированного кислорода (O2+) в условиях, которые на Земле в лаборатории тогда повторить не могли — настолько там разрежённый газ. Так вот, тот самый зелёный цвет «небулия» в полной мере присутствует и в туманности Медуза. И мы теперь не просто знаем, что это кислород, а можем поставить фильтр и любоваться.
Для меня, когда я смотрю на такие объекты, как Медуза, всегда наступает момент тихой грусти. Это ведь не просто далёкое облако. Это машина времени, показывающая нам будущее нашего собственного Солнца. Через 5 или 6 миллиардов лет, когда наше светило пройдёт стадию красного гиганта и раздует свои оболочки за пределы орбиты Земли, оно тоже превратится в белую, раскалённую до немыслимых температур точку, окружённую расширяющейся, светящейся колыбелью. Потом, за какие-то десять тысяч лет, туманность рассеется, и останется только одинокий алмаз — углеродно-кислородный белый карлик, который будет остывать триллионы лет в полной темноте. Медуза — это элегия. Это напоминание о том, что всё в этом мире — и звёзды, и планеты, и мы с вами — лишь результат медленного, терпеливого и невероятно красивого цикла смерти и перерождения вещества. Искать её на февральском небе между Гомейзой в Малом Псе и Кастором в Близнецах стоит хотя бы ради того, чтобы просто молча постоять у окуляра и ощутить эту связь.