Открылась бездна звезд полна

Один из самых известных астрономических каталогов, насчитывающий 110 наименований, носит имя известного французского астронома Шарля Мессье. Он включает в себя множество самых разных астрономических объектов — звездные скопления, галактики, туманности и остатки сверхновых. Некоторые из них доступны для наблюдений в небольшие телескопы, а другие хорошо различимы лишь при помощи крупных астрономических инструментов. Каталог Мессье пользуется колоссальной популярностью у астрономов-любителей — достаточно вспомнить «Марафон Мессье», участники которого стараются пронаблюдать все объекты каталога в течение одной ночи. Мы собрали ряд фотографий ночного неба из каталога, полученных космическим телескопом «Хаббл», в том числе и недавно опубликованных.

На самом деле Шарль Мессье не ставил себе цели открыть новые звездные колыбели или далекие галактические системы. В тринадцать лет он стал свидетелем появления на небосводе прекрасной кометы C/1743 X1 (Клинкенберг-Шесо), или Большой «шестихвостой» кометы 1744 года, которая пробудила в нем страсть к астрономии. Став опытным наблюдателем и будучи назначенным на должность главного астронома обсерватории военно-морского флота в Париже, он не изменил своему главному увлечению в жизни — изучению и открытию новых комет. За свою жизнь Мессье обнаружил более дюжины комет, получив прозвище le furet des cometes («ловец комет») от короля Людовика XV, интересовавшегося работой астронома.

В августе 1758 года Мессье спутал комету C/1758 K1, которую тогда наблюдал, с туманностью в созвездии Тельца. Когда ошибка вскрылась, астроном принял решение составить каталог объектов, похожих на кометы, но не являющихся ими, чтобы они не мешали в поисках. Работы над каталогом велись в течении десяти лет, Мессье при этом помогал его сотрудник Пьер Мешен.

Первым объектом стал тот самый «помешавший» астроному объект — Крабовидная туманность, знаменитый остаток сверхновой, вспыхнувшей в 1054 году. К ХХ веку каталог Мессье в своей финальной версии насчитывал 110 объектов самых разных типов.

В отличие от достаточно простых телескопов, которыми пользовался Шарль Мессье во время своих наблюдений, современные астрономические инструменты обладают огромными возможностями. Например космический телескоп «Хаббл», который по состоянию на февраль 2018 года пронаблюдал 93 объекта из каталога Мессье. Телескоп может сфотографировать как весь объект, так и отдельную его область, которая интересна астрономам. Наблюдения, кроме того, ведутся не только в оптическом, но и в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах, что позволяет узнать больше о процессах, управляющих жизнью галактик, туманностей и звездных скоплений.

Ниже показан результат подобных наблюдений. Перед вами снимок крупной спиральной галактики M 66, расположенной в 35 миллионах световых лет от Земли и входящей в галактическую группу Триплет Льва. Благодаря сочетанию данных, полученных в инфракрасном и оптическом диапазонах, в спиральных рукавах галактики хорошо различимы как звездные скопления, так и структура и расположение газовых облаков и областей звездообразования.

Благодаря снимкам, полученным «Хабблом», астрономы смогли узнать больше о галактиках — далеких «островах Вселенной», системах, состоящих из миллиардов звезд, газа, пыли и других объектов. Были выявлены процессы, управляющие формированием таких объектов и их дальнейшей эволюцией, ученые смогли увидеть детали их структуры, то, как галактики взаимодействуют друг с другом или сливаются воедино, и определить расстояние до отдельных галактик или их скоплений.

Еще одной категорией объектов, которых много в каталоге Мессье, являются шаровые звездные скопления. Эти массивные сияющие «клубки» представляют собой гравитационно связанные системы, являющиеся «домом» для сотен тысяч самых разных звезд. Чаще всего это достаточно старые объекты в галактике, их возраст оценивается в десять-двенадцать миллиардов лет. Ниже показано шаровое звездное скопление М 75, расположенное в 67,5 тысячах световых лет от Земли в западной части созвездия Стрельца. Оно содержит около 400 тысяч звезд в области диаметром около 65 световых лет, а его возраст оценивается в тринадцать миллиардов лет. Снимок сочетает данные наблюдений, полученные «Хабблом» в ближнем инфракрасном и оптическом диапазонах.

В каталоге Мессье насчитывается 29 шаровых скоплений, практически все они расположены в пределах нашей галактики Млечный Путь. Лишь скопление М 54 расположено в карликовой эллиптической галактике в Стрельце, которая является галактикой — спутником Млечного Пути. Наблюдения за ними позволяют узнать больше о популяциях звезд в таких объектах и о наличии в них сверхмассивных черных дыр.

Ниже показан снимок спиральной галактики переходного типа М 106, расположенной в 24 миллионах световых лет от Земли, в созвездии Гончих Псов. Изображение сочетает данные наблюдений, полученные «Хабблом» в инфракрасном и оптическом диапазонах, и данные наземных наблюдений. В результате у галактики становятся видны два дополнительных спиральных рукава из горячего газа, нагретого ударными волнами.

Всего каталог Мессье включает сорок галактик самых разных форм и размеров. Самой близкой к нам является спиральная галактика М 31, или Туманность Андромеды, расстояние до которой составляет чуть более двух миллионов световых лет, а титул самой далекой принадлежит спиральной галактике M 109, свет от которой идет до Земли 67,5 миллиона лет.

Среди объектов каталога есть остаток одной сверхновой и четыре планетарные туманности — сброшенные оболочки красных гигантов с массой до восьми масс Солнца. Планетарные туманности окружают белые карлики и удивительно красивы. Ниже показан снимок планетарной туманности М 57 «Кольцо», сделанный «Хабблом». Это остаток звезды, похожей на наше Солнце, расположенный на расстоянии 2000 световых лет от Земли в созвездии Лиры и доступный для наблюдения в небольшие телескопы. Цветовая гамма показывают распределение химических элементов в туманности: синий цвет отвечает за гелий, светло-голубой — за свечение водорода и кислорода, а красный — за азот и серу.

Еще одна категория туманностей, которых много в каталоге, — области звездообразования, где газ, нагретый излучением близлежащих звезд, ярко светится, или отражательные туманности, в которых пылинки рассеивают свет звезд. В таких объектах можно следить за процессами зарождения новых звезд, возникающих в плотных холодных облаках газа.

Ниже показан снимок «Хаббла», на котором видна центральная область туманности М 20, или «Тройной туманности», — области звездообразования, расположенной на расстоянии девяти тысяч световых лет от Земли в созвездии Стрельца. Свое название она получила из-за крупных полос из газа и пыли, делящих туманность на три части. Газ в М 20 светится благодаря потокам ультрафиолетового излучения от группы молодых, массивных, ярких звезд в центре туманности.

Если вы тоже хотите принять участие в Марафоне Мессье, чтобы самостоятельно пронаблюдать объекты из каталога, то период  с середины марта до начала апреля — самое лучшее время для этого. Подробнее о подготовке к этому мероприятию рассказывает ведущий видеоблога Astro Channel в своем новом выпуске.

Александр Войтюк