Столпы творения в туманности Орёл¶

Столпы творения — область звёздообразования в туманности Орёл (другие обозначения: Messier 16, NGC 6611, IC 4703), расположенной на расстоянии около 6500–7000 световых лет от Солнца в направлении созвездия Змеи. Представляет собой три массивных колоннообразных скопления межзвёздного газа и пыли, видимых на фоне яркой эмиссионной туманности. Название происходит от внешнего вида структур, напоминающих гигантские сталактиты или колонны, внутри которых происходит активное формирование новых звёзд.

¶Открытие и наблюдения

Туманность Орёл была открыта швейцарским астрономом Жан-Филиппом де Шезо в 1745–1746 годах. Сами столпы впервые детально задокументированы благодаря снимку, полученному космическим телескопом «Хаббл» 1 апреля 1995 года. Фотография, сделанная в видимом свете, стала одной из самых знаменитых астрономических изображений и широко используется в научно-популярной литературе.

Столпы находятся в юго-восточной части туманности Орёл — области ионизированного водорода (H II), подсвечиваемой ультрафиолетовым излучением молодых массивных звёзд рассеянного скопления NGC 6611.

¶Физическая природа и структура

Столпы представляют собой холодные (температура порядка 1000–2000 К) молекулярные облака, состоящие преимущественно из водорода, гелия, а также пылевых частиц силикатов и графита. Их характерные размеры впечатляют: высота самого крупного столпа достигает примерно 4 световых лет, что сопоставимо с расстоянием от Солнца до ближайшей звезды Проксимы Центавра.

Форма столпов обусловлена процессами фотодиссоциации и фотопоглощения. Ультрафиолетовое излучение горячих звёзд скопления NGC 6611 (температуры поверхностей достигают 40 000–50 000 К) выбивает электроны из атомов водорода, создавая зону ионизации. Нагретый ионизированный газ расширяется и оказывает давление на холодное молекулярное облако, вызывая его эрозию. Более плотные сгустки газа и пыли сопротивляются разрушению дольше, образуя «пальцы» или «столбы», вытянутые в направлении от источника излучения.

На вершинах столпов наблюдаются яркие узлы — так называемые испаряющиеся газовые глобулы (EGG, Evaporating Gaseous Globules). Эти образования диаметром около 0,5–1 светового года являются зонами, где плотность вещества достаточна для гравитационного сжатия и начала формирования протозвёзд.

¶Звёздообразование

Внутри столпов обнаружены десятки источников инфракрасного излучения и молекулярных мазеров, что указывает на активные процессы звездообразования. Возраст наиболее молодых протозвёзд оценивается в 100–200 тысяч лет. Формирование звёзд происходит в два этапа:

1. Гравитационный коллапс плотного ядра молекулярного облака.
2. Аккреция вещества на растущий протозвездный объект, сопровождающаяся биполярными истечениями (джетами).

Массы формирующихся звёзд варьируются от долей солнечной до нескольких солнечных масс. Наблюдения в инфракрасном диапазоне, выполненные телескопом «Спитцер» в 2007 году, показали наличие около 70 молодых звёздных объектов в области столпов, включая кандидатов в коричневые карлики.

¶Судьба столпов

Согласно данным, полученным космическим телескопом «Спитцер» в 2007 году и рентгеновской обсерваторией «Чандра», столпы творения могли быть частично разрушены ударной волной от вспышки сверхновой, произошедшей примерно 6000 лет назад. Астрофизики предполагают, что излучение этой сверхновой уже достигло области столпов, однако из-за конечной скорости света наблюдатель на Земле увидит последствия этого события лишь через несколько тысяч лет.

Вопрос о текущем состоянии столпов остаётся предметом дискуссий. Рентгеновские наблюдения выявили наличие горячего газа (температура около 2 миллионов кельвинов) в окрестностях туманности, что может свидетельствовать о недавнем ударном нагреве. Однако последующие наблюдения в радиодиапазоне (ALMA, 2014–2015 годы) не подтвердили наличие мощной ударной волны, что ставит под сомнение гипотезу о скором разрушении структур.

¶Современные изображения

В 2014 году телескоп «Хаббл» получил новое, более детальное изображение столпов в видимом и инфракрасном диапазонах, приуроченное к 25-летию запуска обсерватории. Инфракрасный снимок позволил «заглянуть» сквозь пылевую завесу и увидеть звёзды, скрытые внутри колонн.

В 2022 году космический телескоп «Джеймс Уэбб» (JWST) провёл наблюдения столпов в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRCam). Полученные изображения продемонстрировали значительно более высокое разрешение по сравнению со снимками «Хаббла», позволив различить отдельные протозвёзды и детали структуры выбросов вещества. Эти данные подтвердили, что процесс звездообразования в столпах продолжается и в настоящее время.

¶Культурное значение

Изображение столпов творения, полученное телескопом «Хаббл» в 1995 году, стало одним из самых воспроизводимых астрономических снимков в истории. Оно появлялось на обложках научных журналов, почтовых марках, в документальных фильмах и учебниках. В 2017 году фотография была включена в список «100 фотографий, изменивших мир» по версии журнала Time.

Столпы творения также упоминаются в научно-фантастической литературе и кинематографе как пример космических структур, визуально напоминающих земные геологические образования, но имеющих совершенно иную физическую природу.