Светящиеся или темные облака межзвездного газа и пыли (см. Межзвездная среда). Существует несколько видов туманностей. Если посмотреть на созвездие Ориона, сверкающее зимой в южной стороне неба, то под его тремя яркими звездами (поясом Ориона) легко найти три слабые звездочки, из которых среднюю окружает слабое туманное мерцание. Это известная газопылевая диффузная Туманность Ориона. Она представляет собой громадное облако газа и пыли, в которое погружено много звезд. Свечение его возбуждается горячими звездами.
Газовые туманности, как и звезды, в основном состоят из водорода. Кроме того, в них есть другие химические элементы — гелий, азот, кислород и более тяжелые. Размеры туманностей огромны: от одного края до другого свет идет несколько лет, а общая масса туманности обычно составляет десятки, сотни, а иногда и тысячи масс Солнца.
Газовые диффузные туманности могут иметь самый разнообразный вид. Так, в созвездии Лебедя находятся туманности, получившие за свой вид названия: Пеликан, Северная Америка. В созвездии Единорога есть туманность Розетка.
Диффузные туманности подразделяются на эмиссионные, спектры излучения которых состоят в основном из эмиссионных линий; отражательные, имеющие непрерывный спектр с линиями поглощения, соответствующий спектру звезды, освещающей туманность; темные — плотные, несветящиеся газопылевые облака, поглощающие излучение светлого фона неба.
Эмиссионные туманности — это области
ионизованного газа вокруг горячих
Отражательные туманности представляют собой плотные газопылевые облака, освещаемые расположенными неподалеку звездами спектральных классов В5—В9. Такие туманности меньше по размеру и значительно менее яркие, чем эмиссионные; их светимость в десятки раз ниже светимости освещающих их звезд.
Темные туманности представляют собой плотные газопылевые облака, вблизи которых нет возбуждающих или освещающих их звезд. Они видны на фоне Млечного Пути или светлой туманности как темные образования. Наиболее плотные из них называются угольными мешками.
Наряду с большими клочковатыми, размытыми или волокнистыми диффузными туманностями существуют туманности очень маленькие, правильной округлой формы — планетарные. Их назвали так за внешнее сходство с дисками планет, наблюдаемыми в телескоп.
В центре каждой планетарной туманности
находится слабая, очень горячая звезда -ядро. Температура планетарных
туманностей доходит до
У планетарных туманностей наблюдаются разные формы. Многие из них кольцеобразные, как, например, туманность в созвездии Лиры. Есть туманности, которые за их форму названы Совой, Гантелью, Сатурном. Известно свыше 1000 планетарных туманностей.
Остатки вспышек сверхновых звезд — еще один
тип эмиссионных туманностей. Это относительно слабые (исключение
составляет Крабовидная
туманность) протяженные туманности, как правило симметричной формы,
часто отличающиеся удивительно тонкой ажурной структурой. Вспышка
сверхновой — катастрофический процесс в конце эволюции звезды, при котором
массивная внешняя оболочка звезды отделяется и с высокой скоростью
выбрасывается наружу, а центральная часть сжимается. При этом возникает
сферическая ударная волна, распространяющаяся в межзвездной среде со
скоростью 10 тыс. км / с. Через сотни лет на месте катастрофы наблюдается
туманность — молодой остаток вспышки, представляющий собой выброшенное
при взрыве вещество. Наиболее известные туманности этого типа —
Крабовидная и Кассиопея А. Спектральные наблюдения таких туманностей
показали, что они продолжают разлетаться со скоростями около
Генетическая связь туманностей со звездами определяет круговорот вещества во Вселенной. Звезды образуются из газовой материи, обогащают ее тяжелыми элементами в результате происходящих в них ядерных реакций и затем выбрасывают вещество в межзвездную среду: непрерывно в процессе эволюции (в виде звездного ветра), путем сброса оболочек планетарных туманностей или при вспышках сверхновых. Согласно современным представлениям, сгребание газа расширяющимися эмиссионными туманностями и остатками сверхновых стимулирует начало звездообразования в плотных газопылевых комплексах.