Hen 2-104 (Южная Крабовидная туманность) — это симбиотическая туманность, расположенная примерно в 10 700 световых годах от нас в южном созвездии Центавра. Её видимая звёздная величина составляет 14,20, а видимый размер — 0,083 угловых минуты, поэтому её нельзя увидеть в любительские телескопы. Туманность занесена в каталоги как Henize 2-104 (Hen 2-104) и WRAY 16-147.
Южная Крабовидная туманность была названа так из-за сходства с ногами и клешнями краба. У неё есть гораздо более известный аналог — Крабовидная туманность (Мессье 1) – остаток сверхновой в северном созвездии Тельца. Однако Henize 2-104 — это не тот же тип объекта, что и его более яркий северный аналог. В отличие от звезды-прародительницы M1, центральная звезда Южного Краба ещё не достигла конца своего жизненного цикла и недостаточно массивна, чтобы стать сверхновой.
Особенности туманности Hen 2-104
Южная Крабовидная туманность имеет форму песочных часов, вложенных в более крупные песочные часы. Её диаметр составляет около 6,5 световых лет. Она похожа на несколько планетарных туманностей со структурой в форме песочных часов, в том числе на Туманность Бабочка (NGC 6302) в созвездии Скорпиона.
Центральная звезда туманности
Центральная звезда необычной южной туманности — пульсирующий красный гигант — переменная звезда Мира, которая образует симбиотическую двойную систему с белым карликом. Звёздная система была обнаружена в 1999 году широкоугольной и планетарной камерой 2 космического телескопа «Хаббл».
Переменные звёзды Мира — это эволюционировавшие красные гиганты на асимптотической ветви гигантов (АВГ), которые ещё не сбросили свои внешние слои, чтобы образовать планетарные туманности. Это пульсирующие звёзды. По мере их расширения и сжатия меняются их радиус и температура, что приводит к изменениям светимости и визуальной яркости. Звёзды Мира быстро теряют массу и часто окружены облаками пыли. Тепловые импульсы вызывают ещё более интенсивную потерю массы и могут приводить к образованию вокруг звёзд отделившихся оболочек из выброшенного материала.
Стареющая звезда-гигант в центре Южного Креста имеет светимость, примерно в 6000 раз превышающую светимость Солнца.
Расширенная туманность в форме песочных часов вокруг центральной пары звёзд была открыта в 1989 году. После открытия этот объект был бы классифицирован как планетарная туманность, если бы двумя годами ранее, в 1987 году, не было установлено, что центральная звезда является долгопериодической пульсирующей звездой Мира.
Образование Южной Крабовидной туманности
Туманность Hen 2-104 образовалась в результате действия тех же механизмов — высокой скорости потери массы и звёздных ветров, — которые отвечают за формирование планетарных туманностей и таких объектов, как туманность Гомункула вокруг светящейся голубой переменной звезды Эта Киля. Однако в случае с туманностью Южный Краб именно белый карлик-компаньон формирует и ионизирует облака вещества, потерянного звездой-гигантом. Кинетическая энергия и импульс туманности аналогичны таковым у планетарных туманностей и значительно ниже, чем у протопланетарных туманностей.
Хотя в некоторых источниках туманность Южного Краба называют планетарной туманностью, на самом деле это объект-имитатор. Обычно его определяют как симбиотический поток. Планетарные туманности — это расширяющиеся оболочки из вещества, выброшенного эволюционировавшими красными гигантами, ионизированные интенсивным ультрафиолетовым излучением горячего обнажённого звёздного ядра.
С другой стороны, туманность Южного Краба является результатом сложного взаимодействия между двумя компонентами центральной двойной системы. Как и все эволюционировавшие звёзды, красный гигант типа Мира теряет массу из-за сильного звёздного ветра, и небольшая часть этой массы аккрецируется белым карликом-компаньоном. Аккреция массы иногда вызывает термоядерные вспышки на поверхности белого карлика, которые длятся несколько сотен лет, превращая белый карлик в симбиотическую новую звезду. Когда быстрые ветры от остатков звезды сталкиваются с более медленными ветрами от красного гиганта, они формируют околозвёздную туманность.
Структура Hen 2-104
Внутренние и внешние доли туманности состоят из вещества, выброшенного на разных стадиях эволюционного цикла центральной звезды. Считается, что две пары долей образовались одновременно.
Пары лепестков указывают на то, что произошло два отдельных выброса с интервалом в несколько тысяч лет. Первый выброс образовал внешние лепестки туманности, а второй — внутренние. Считается, что струи вещества, видимые за пределами лепестков, образовались в результате более раннего выброса и были ускорены аккреционным диском вокруг белого карлика.
Крабовидная туманность часто становится объектом изучения широкого спектра астрофизических процессов, включая аккрецию, перенос и испарение массы в симбиотических двойных системах, фотоионизацию, а также химический состав пыли и газа в системах, состоящих как из холодных, так и из горячих звёзд.
Исследования туманности Hen 2-104
В 2008 году астрономы использовали изображения и спектроскопические данные, полученные с помощью наземных и космических телескопов, для создания трёхмерной пространственно-кинематической модели туманности Hen 2-104. Наблюдения с помощью телескопа «Хаббл» и Очень большого телескопа привели к первому спектроскопическому обнаружению центрального красного гиганта. Они позволили исследователям определить расстояние до туманности по параллаксу расширения, которое составило 3,3 ± 0,9 килопарсека.
Команда ученых обнаружила плотность 500–1000 см-3 во внутренних долях и 300–500 см-3 во внешних долях. Это указывает на необычно большую ионизированную массу Hen 2-104, составляющую примерно одну десятую массы Солнца.
Расположение на небе
Южная Крабовидная туманность находится примерно посередине между Эпсилон Центавра и более тусклой Ро Волка в созвездии Волка. Эпсилон Центавра является частью созвездия Центавра. Это ближайшая звезда второй величины к Южным указателям, Ригилу Кентавра и Хадару (Альфа и Бета Центавра соответственно). Ро Волка находится рядом с Уридимом (Альфа Волка), самой яркой звездой в созвездии Волка.
В отличие от северного Крабовидного скопления, которое можно увидеть в бинокль, Южное Крабовидное скопление слишком тусклое и маленькое, чтобы его можно было разглядеть в телескопы, установленные на заднем дворе. При склонении -51° 26’ оно никогда не восходит для наблюдателей к северу от 38° северной широты.
