ОБЛАЧНАЯ СТРУКТУРА ПЫЛЕВОЙ СРЕДЫ В ГАЛАКТИКЕ

В данном случае между нами и этой звездой легло плотное облако пыли или несколько таких облаков (расстояние до звезды достаточно велико — свыше 1000 пк). Если бы эти облака были расположены близко к нам, они в очень большой степени заслоняли бы свет звезд, лежащих за ними, и на месте облаков мы увидели бы черные «провалы» на звездном поле, что и наблюдается часто на ярком фоне Млечного Пути, например, на рис. 138, в виде темных туманностей (см. также рис. 141). Далекие темные туманности, естественно, не выделяются хорошо, так как ближе их располагаются звезды достаточно многочисленные, чтобы общий звездный фон заметным образом не нарушался. Все же тонкий анализ подсчета числа звезд в областях, экранированных пылевыми облаками, сравнительно с неэкранированными дает возможность установить наличие таких облаков даже на больших расстояниях — до 600—700 пк. Подобные и другие способы дали возможность установить, что средний размер облаков космической пыли в нашей звездной системе составляет 15 пк (поперечник), а расстояние между ними 40 пк. Вблизи галактической плоскости они занимают около 7 % пространства и на протяжении 1 кпк луч зрения встречает примерно 9—10 облаков, так что в среднем каждое облако поглощает около (в фотографических лучах).

Рис. 141. Типичная плотная темная туманность. Фотография получена в инфракрасных лучах, и. несмотря на это, экранирование звезд поля почти полное, особенно слева вверху, где видны лишь близкие звезды и немногие сильно ослабленные гиганты, лежащие за облаком. Сфотографированная область находится на границе созвездий Скорпиона и Стрельца

Чтобы установить плотность пыли в облаке и общую его массу, необходимо ответить на поставленный выше вопрос — какова природа космических пылевых частиц?

Из рис. 139 видно, что наблюдаемый закон зависимости ослабления от длины волны осуществляется лишь в сравнительно узком интервале размеров частиц — диаметром около , причем и диэлектрические и металлические частицы ведут себя одинаково и указывают на. плотность несколько ниже , если ослабление достигает на 1 кпк. Фактически в каждом облаке ослабление по крайней мере на порядок выше , поэтому облака имеют плотность не менее , а средняя масса пылевого облака порядка трех солнечных масс. Существуют облака значительно больших размеров; их масса может достигать сотни и более солнечных масс. Наблюдаются также облака очень малых размеров, дающие ослабление от 1,5 до и даже до . Это так называемые глобулы — маленькие темные пятнышки на блестящем фоне газовых туманностей. Они имеют приблизительно округлую форму и размеры всего лишь Конечно, в них плотность пыли значительно выше: от до , но масса пыли в глобуле, как нетрудно подсчитать, оказывается небольшой, от 0,5 до 353%.

Не так давно было обнаружено несколько звезд, дающих сильное инфракрасное излучение, но чрезвычайно слабых в видимых и фотографических лучах, что дало повод оценить их температуру в 1000 К или еще меньше (это так называемые -объекты в Лебеде, Тельце и др.). При тщательном анализе выяснилось, что это нормальные звезды или С, но их излучение испытывает особенно сильное поглощение (скорее всего в околозвездной материи), которое ослабляет в десятки тысяч раз оптическое излучение, мало затрагивая инфракрасное. В таких условиях звезда Бетельгейзе (а Ориона), у которой блеск , имела бы Звезда Лебедя (Cygni) с в минимуме имела бы . Стоит отметить, что большое темное облако, видимое на фоне Млечного Пути невооруженным глазом и именуемое «Угольным мешком» (таких известно несколько; особенно в созвездиях Южного Креста и Лебедя), зияет чернотой на фотографиях, но общее ослабление в нем всего лишь около , а плотность пылевой материи .

Особая форма существования пыли обнаружена недавно по инфракрасному излучению вокруг двух звезд — Веги и Фомальгаута (а Ю. Рыбы) — в виде пылевого кольца. Обе эти звезды близки к нам, можно думать, что явление это не столь уж исключительное. Оно отражает какой-то этап образования звезд из межзвездного вещества.

Хотя пылевое вещество располагается в виде сгущений — облаков, в промежутках между ними пылевое вещество все же присутствует, так как в направлениях, свободных от облаков космической пыли, вдоль галактической плоскости ослабление достигает на килопарсек. Это указывает на плотность пылевого вещества около , а средняя плотность ее вблизи галактической плоскости оценивается в .