ГРАНИЦА ПЛАНЕТАРНОЙ ТУМАННОСТИ

Пока кванты лаймановского континуума распространяются по области НИ ионизованного водорода (ионизацию которого они лишь поддерживают), их захват мало вероятен и поглощение их очень мало.

Таким образом, большие просторы планетарной туманности имеют малую оптическую толщу в частотах . Но по мере удаления от центральной звезды (ядра планетарной туманности) поток ионизующего излучения падает пропорционально , растет дилюция излучения, и ионизация водорода начинает падать, а оптическая толща расти; это вызывает дальнейшее ослабление ионизующего излучения и новое падение ионизации водорода и т. д. В результате, на протяжении очень тонкого слоя почти полная ионизация водорода в планетарной туманности сменяется нулевой ионизацией — область НИ сменяется областью HI (см. об этом подробнее на с. 363).

Но имеют ли планетарные туманности продолжение за видимые пределы в виде оболочки HI? Вопрос этот остается в настоящее время открытым. Радиоизлучение их на волне 21 см очень слабо и не позволяет сделать определенного заключения о наличии заметных количеств нейтрального водорода. С другой стороны, расширяющееся вещество планетарной туманности при наблюдаемых скоростях расширения достигает границы наблюдаемой части туманности за полторы — три тысячи лет. Если планетарная туманность существует дольше, то за ее пределами обязательно должна существовать оболочка нейтрального водорода. Но область вне планетарной туманности может существовать и независимо от нее, как самостоятельное облако HI Млечного Пути.

Причиной расширения планетарной туманности может быть некий первоначальный акт, исходящий из ядра ее (см. дальше). Затем при расширении вещество туманности подвергается дополнительному воздействию со стороны как излучения звезды-ядра в лучах , так и со стороны -излучения самой туманности. Во внешних частях планетарной туманности поток того и другого идет в основном из центра наружу, поглощение квантов сопровождается поглощением их импульса , направленного наружу, в то время как переизлучение может быть направлено куда угодно. Создается устойчивый внешне-радиальный поток импульса — световое давление. Основной причиной, однако, является усиленное чисто тепловое расширение газа (при тыс. Кельвинов оно происходит со скоростью около 10 км/с). Световое давление, более эффективное в зоне HI, может вызвать отрыв внешней оболочки и туманность становится двухоболочечной на сравнительно недолгое время, так как при быстром расширении поверхностная яркость ее быстро падает и она перестает быть видимой. В то же время прекращение поступления вещества в туманность во внутренней ее области приводит к образованию здесь относительной пустоты. Туманность становится кольцеобразной.

В самые последние годы у планетарных туманностей было обнаружено сильно избыточное излучение в инфракрасной области (около 5—10 мкм и больше). Можно думать, что оно рождается в пылевой оболочке, окружающей туманность, при нагреве пылевых частиц и последующем их излучении.

Этот факт бросает свет на процессы образования планетарных туманностей. Туманность могла возникнуть при спокойном отделении атмосферы холодного гиганта, при котором обнажаются ее горячие центральные части. В самых холодных верхних слоях гиганта могли образовываться графитовые частицы — «звездная сажа». Эти частицы, двигаясь под влиянием обосветового давления звезды прочь от нее, увлекали за собой и газовые частицы, что послужило началом образования туманности.

Рис. 156. Планетарная туманность «Дамбелл» (так на английском языке называется гантель) — одна из самых ярких и больших планетарных туманностей. Расположена в созвездии Лисички имеет размеры . Центральная звезда около

Кроме основных формпланетарной, двухоболочечной и кольцеобразной, планетарные туманности имеют и совершенно отличные формы — геликоидные, Z-образные, прямоугольные, а также отдельные крупные симметрично расположенные детали, которые можно характеризовать как биполярную структурность (рис. 156). По-видимому, в образовании этих форм важную роль играют магнитные поля — допущение естественное, поскольку вещество туманности есть плазма.

Общее галактическое магнитное поле, проявляющее себя, например, в поляризации света звезд (см. § 26), здесь не играет заметной роли, так же как и дипольное поле звезды (оно очень быстро уменьшается с расстоянием!).

По химическому составу планетарные туманности не представляют ничего особенного; в среднем по 40 туманностям химический состав таков (приводятся — относительного числа атомов в произвольных единицах):

Среднее значение отношения числа атомов Н : Не равно 6 : 1.