Красный прямоугольник

Туманность Красный прямоугольник

Планетарная туманность
История исследования
Дата открытия	1973 год
Обозначения	HD 44179[1]
Наблюдательные данные (Эпоха J2000.0)
Тип	Протопланетарная туманность
Прямое восхождение	06ч 19м 58.22с
Склонение	-10° 38′ 14.7″
Расстояние	~2 300 св. года (381 пк)[2]
Видимая звёздная величина (V)	9,047[1]
Созвездие	Единорог

Туманность Красный прямоугольник (Red Rectangle Nebula, Красная прямоугольная туманность) — протопланетарная туманность в созвездии Единорога на расстоянии 2 300 световых лет от Земли, названная так из-за своего красного цвета и уникальной прямоугольной формы^[2]. Туманность была обнаружена в 1973 году во время полёта ракеты, связанного с инфракрасным обзором неба Hi Star^[3]. Двойная система в центре туманности впервые была обнаружена Р. Г. Эйткеном в 1915 году.

Свойства двойной системы

Линии излучения красного и ближнего инфракрасного света показаны красным цветом, Линии излучения H-alpha показаны синим. HST

Дифракционные спекл-изображения в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне показывают очень симметричную, компактную биполярную туманность с Х-образными шипами, которые подразумевают тороидальное распределение околозвездного материала^[4]. Центральная звезда — в действительности тесная пара звёзд — окружена плотным пылевым тором, который сжимает первоначально сферически симметричный поток вытекающего вещества, и оно приобретает форму конусов, касающихся краев тора. Так как тор виден нам с ребра, границы конусов образуют форму буквы X. Хорошо различимые ступеньки показывают, что истечение вещества происходит неравномерно^[5].

Туманность Красный прямоугольник, фото NASA, HST, 2005 год

Двойная система окружена компактной, очень массивной (M ≈ 1,2 M_☉), очень плотной пылевой оболочкой с примесью водорода. Её плотность ~ 2,5×10¹² атомов на см³ (отношение масс пыль/газ ~ 0,01). Модель предполагает, что большая часть массы пыли сосредоточена в очень больших частицах. Полярные регионы в результате притока пыли плотнее, чем окружающая среда. Яркий компонент спектрально-двойная звезда HD 44179 является пост-AGB звездой с массой ~ 0,57 M_☉ и светимостью ~ 6 000 L_☉. Эффективная температура звезды ~ 7 750 K. На основе изучения элементов орбиты двоичной системы, предполагается что её невидимый компаньон являются гелиевым белым карликом с массой ~ 0,35 M_☉, светимостью ≲ 100 L_☉, и температурой ~ 6×10⁴ K. Столь большая для белого карлика светимость может объясняться одной или несколькими вспышками термоядерного горения водорода, полученного в результате аккреции вещества пост-AGB звезды. Горячий белый карлик ионизирует разреженное вещество оболочки, формируя небольшую область H II, наблюдаемую в радиодиапазоне^[4]. Эволюционный сценарий формирования туманности предлагает, что в начале существовали две звезды с массами 2,3 и 1,9 M_☉ соответственно на расстоянии ~ 130 R_☉. Туманность была образована выбросом общей оболочки звёзд из полости Роша после её переполнения потоком вещества с нынешней пост-AGB звезды^[4].

Обнаружение органических молекул

Положение туманности Красный прямоугольник на карте созвездия

На 203-м заседании Американского астрономического общества в январе 2004 года, рабочая группа во главе с А. Витт (A. Witt) из Университета Толедо, штат Огайо сообщила^[6], что они обнаружили спектральные линии полициклических ароматических углеводородов антрацена и пирена — потенциально исключительно важных для формирования жизни органических молекул. До недавнего времени считалось, что ультрафиолетовое излучение быстро разрушает эти углеводороды; тот факт, что они всё ещё существуют, был объяснён наличием недавно обнаруженных молекулярных сил. Эти две молекулы содержат 24 и 26 атомов соответственно, что примерно в два раза больше наиболее длинной из ранее найденных в космосе молекулярной цепочки из 13 атомов. Углерод и водород выдуваются звездным ветром, образуя туманность: в ней газ охлаждается, атомы сталкиваются с образованием всё больших и больших молекул^[7].

Выброс пылевой оболочки начался 14000 лет назад^[8]. В течение следующих нескольких тысяч лет звезда будет становиться все меньше и горяче́е, испуская поток ультрафиолетового излучения в окружающей туманности. По истечении нескольких тысяч лет Красная прямоугольная туманность раздуется в планетарную туманность^[9].

Примечания

1. ↑ ^{1 2} NAME RED RECTANGLE -- Post-AGB Star (proto-PN). SIMBAD. Centre de Données astronomiques de Strasbourg. (англ.)
2. ↑ ^{1 2} Красная прямоугольная туманность  (рус.). АКД на aqstronet.ru (14 июгя 2010).
3. ↑ Cohen, M.; Anderson, C. M.; Cowley, A.; Coyne, G. V.; Fawley, W.; Gull, T. R.; Harlan, E. A.; Herbig, G. H. et al. (февраль 1975). «The peculiar object HD 44179 'The red rectangle». Astrophysical Journal 196: 179–189. DOI:10.1086/153403. Bibcode: 1975ApJ...196..179C.
4. ↑ ^{1 2 3} Men'shchikov, A. B.; Schertl, D.; Tuthill, P. G.; Weigelt, G.; Yungelson, L. R. (2002). «Properties of the close binary and circumbinary torus of the Red Rectangle». Astronomy and Astrophysics 393: 867–885. DOI:10.1051/0004-6361:20020859. Bibcode: 2002A&A...393..867M.
5. ↑ Красный прямоугольник  (рус.). АКД на aqstronet.ru (2 ноября 1995).
6. ↑ A. N. Witt, U. P. Vijh (University of Toledo), K. D. Gordon (University of Arizona) Discovery of Blue Fluorescence by Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Molecules in the Red Rectangle  (англ.). Американское астрономическое общество (январь 2004).
7. ↑ Stephen Battersby Space molecules point to organic origins  (англ.). New Scientist (09 января 2004).
8. ↑ The remarkable Red Rectangle: A Stairway to Heaven?  (англ.). ESO (11 мая 2004).
9. ↑ Ступеньки Красного Прямоугольника  (рус.). АКД на aqstronet.ru (13 мая 2004).