Тёмные туманности представляют собой очень холодное и разреженное газопылевое облако, заметное только благодаря нечёткому силуэту на фоне видимого света более удалённых объектов. Тёмная туманность часто является областью формирования звёзд, обнаружение которых в туманности возможно только при наблюдении на длине волны радио- и инфракрасного излучения, которые в гораздо меньшей степени поглощаются и рассеиваются межзвёздным веществом.
В 1919 году Эдвард Барнард составил каталог тёмных туманностей, который насчитывал 182 таких объекта, с описанием и координатами каждого из них[3][4]. В 1927 году, после смерти Барнарда, по его наблюдениям каталог был дополнен и стал насчитывать 349 объектов[5].
В другом каталоге, опубликованном в 1962 году, представлено 1802 тёмных туманности без описаний, но с указанными координатами и размерами, а также разделённых на 6 классов по прозрачности. Также в каталоге проведён некоторый статистический анализ этих данных[5].
Характеристики
Крупнейшие тёмные туманности могут иметь массы более 106M⊙ и диаметры более 200 парсек, в таком случае они являются гигантскими молекулярными облаками. Самые маленькие из них — глобулы Бока — могут быть меньше одного парсека в диаметре, а по массе — меньше 2000 M⊙[6].
В относительно прозрачных туманностях прослеживается волокнистая структура: она вызвана влиянием магнитных полей, которые усложняют движение вещества поперёк силовых линий. Сами же туманности имеют неправильную форму, у них, кроме глобул Бока, нет чётко очерченных границ, иногда они приобретают закрученные змеевидные образы. Самые большие тёмные туманности видны невооружённым глазом, они выступают как куски черноты на фоне яркого Млечного Пути[2].
Тёмные туманности — очень холодные объекты: температура в них не превышает 100 K, а иногда составляет 10 K[6][7].
В таких туманностях наблюдается значительное межзвёздное поглощение: в разных туманностях оно варьируется от 1-10m до 10-100m. Строение и величины поглощения в наиболее плотных туманностях рассчитываются из наблюдений в радио-, микроволновом и инфракрасном диапазонах. Присутствуют также уплотнения, в которых поглощение может достигать 10000m: предполагается, что там происходит звездообразование[2]. На это, в частности, указывает то, что в таких областях наблюдается излучение в дальнем инфракрасном диапазоне. Если там образуется достаточно массивная звезда, то она может ионизировать вещество, находящееся в туманности, и тёмная туманность станет светящейся[8].
Строение и состав
99 % массы таких туманностей составляет молекулярный водород, который, однако, напрямую не наблюдается, так как практически не взаимодействует со светом[7]. Свет, идущий через туманности, рассеивается на частицах очень малых размеров, порядка 0,001 мм[9], и эти пылинки покрыты замёрзшим азотом и монооксидом углерода. Также в облаках встречается, гелий, аммиак, формальдегид и другие вещества[7][10].
↑Barnard, E. E. (1919), "On the dark markings of the sky, with a catalogue of 182 such objects", Astrophysical Journal, 49: 1—24, Bibcode:1919ApJ....49....1B, doi:10.1086/142439