Туман­ность Пузырь в созвез­дии Кассиопея

Объект NGC 7635, также известный как Пузырь, Sharpless-162 или Caldwell 11, является светлой туманностью – областью свечения ионизированного водорода. Расположен недалеко от рассеянного звёздного скопления Мессье 52.

«Пузырь» «надувается» мощным звездным ветром, исходящим от чрезвычайно горячего (почти 40,000К) сверхгиганта редкого¹ спектрального класса O6.5 массой 45M_☉ и светимостью 450,000L_{☉ 2 .}Звезда каждый год теряет 2 миллионных доли массы Солнца; при рождении она весила 60M_☉, потеряв за 2.5 миллиона лет жизни 15M_☉С Земли центральная звезда туманности, имеющая каталожное обозначение SAO 20575 или BD +60°2522, видна как голубоватая точка со средним видимым блеском 8.7^m

¹ в нашей галактике звёзд класса O всего около 0.00002% - они самые яркие, массивные и горячие

² это расчётная общая светимость (болометрическая). Поскольку основная часть энергии излучается в ультрафиолетовом диапазоне, в видимых лучах звезда светит слабее.

Туманность находится внутри гигантского молекулярного облака, отдалённого от нас на расстояние около 8,000 световых лет. Красное свечение туманности возбуждается жёстким ультрафиолетовым излучением центральной звезды. Объект был открыт в ноябре 1787 года Уильямом Гершелем.

Возраст NGC 7635 составляет около 300,000 лет, а масса лежит в диапазоне 3.5–4.5M_☉

Визуально в телескоп туманность выглядит очень тусклой и едва различима на фоне даже тёмного загородного неба. Фотографический же метод позволяет копить свет – и показывает множество интересных деталей!

Если поставить задачу снять «честную» картинку с естественными цветами (где белый цвет объекта – белый и на его изображении, синий – синий и т.д.), получим примерно следующее:

Рис.A. Туманность Пузырь в естественных цветах.

В условиях городской засветки этот снимок (снятый в широкополосных светофильтрах R,G,B – т.е. обычных красном, зелёном и синем) снять очень нелегко; на получение такого результата далеко за городом хватило бы пары часов, в городе же нужна пара десятков часов.

Можно использовать узкополосные фильтры. Они не только эффективно «вырезают» засветку, но и дают больше информации о физических условиях и химическом составе объекта. Здесь каждый цвет можно сопоставить определённой спектральной линии излучения конкретного химического элемента. Обсерватория располагает фильтрами Ha (водород), SII (ионизованная сера), OIII (дважды ионизованный кислород). Но здесь возникает казус: полоса Ha – это красный цвет (а как же – ведь все водородные туманности - красные). Полоса SII – это… тоже красный цвет! Даже немного «более красный» (длина волны 680нм против 656нм у Ha). Т.е. оба фильтра «красные», причём различие совсем небольшое. Что же касается фильтра OIII, то он пропускает излучение с длиной волны ~500нм, что соответствует зелёно-голубому цвету.

Экран компьютера, смартфона, да и цветовые рецепторы человеческого глаза создают изображение смешиванием в разных пропорциях красной, зелёной и синей составляющих.

У учёных такой проблемы нет – они работают с монохромными (ч/б) изображениями – отдельными для каждого фильтра.

Возникает вопрос: как распределить красный, чуть другой красный, а также зелёный цвета с тем, чтобы получилась цветная картинка формата RGB?

Однозначного ответа здесь не существует. Часто используют т.н. «палитру Хаббла» или SHO-палитру. Это решение, которое, например, использовалось при создании цветных картинок с узкополосных изображений, полученных на космическом телескопе имени Хаббла. В данном случае в красный канал помещается сигнал с фильтра SII, в зелёный – с фильтра Ha, в синий – OIII. Картинка получается цветная, интересная, но не без минусов. Во-первых, водород становится не красным, а ярко-зелёным (а именно в этой полосе сигнала больше всего). Во-вторых, совершенно искажается цвет звёзд. В-третьих, сигнала в водородном фильтре почти всегда многократно больше.

Рис.Б. Туманность Пузырь (центральная часть) в «хаббловской палитре». BD +60°2522 видна выше и левее геометрического центра почти круглого по форме пузыря

На фотографии виден сам пузырь – границы его образует фронт встречи частиц звёздного ветра с веществом окружающей газопылевой туманности. Сама она светится почти по всему полю кадра. В узелках-уплотнениях постепенно возникают очаги конденсации материи – это места зарождения новых миров.

Но эта мирная картина может довольно скоро измениться, т.к. BD +60°2522 скорее всего закончит свою жизнь вспышкой сверхновой!