Правдивы ли цветные фотографии небесных объектов?

Уже не раз, дорогие читатели, вы могли видеть на страницах нашего журнала красочные фотографии астрономических объектов, разукрашенные буквально всеми цветами радуги. Однако всем, кто хоть раз рассматривал эти объекты в телескоп (пусть даже и очень мощный) хорошо известно, что глаз не видит и десятой доли такой цветовой гаммы. Максимум, на что может рассчитывать наблюдатель, использующий скромный любительский инструмент, это различить цвета планет и ярких звезд. Если же говорить о цветах туманностей, то, увы, это очень сложная задача даже для глаза, вооруженного большим телескопом.

Почему это так? Ответ на этот вопрос кроется в особенностях человеческого зрения. Дело в том, что светочувствительные рецепторы глаза бывают двух типов - колбочки и папочки. Палочки (а их в глазу около 120 млн.) все одинаковы и не различают цветов. Они передают в мозг информацию только о яркости входящего в глаз света. Колбочки же (а их гораздо меньше - около 6 млн.) бывают трех типов. Одни сообщают мозгу информацию о красной компоненте светового луча, другие - о зеленой, а третьи - о синей. Секрет "цветовой слепоты" астронома прост: при слабой освещенности работают только палочки! В сумерках и ночью колбочки просто отключаются, и свет слабых небесных объектов не в состоянии их включить.

Когда астрономы ввели в обиход цветную фотопленку (а также композитную съемку через различные цветные фильтры), небесные объекты сразу раскрасились всеми цветами радуги. Ведь пленка воспринимает цвет и при слабой освещенности, поэтому даже туманные объекты хорошо проявляют на ней свои цвета.

Посмотрите на снимок туманности Омега (М17), полученный на 4-метровом телескопе обсерватории Китт-Пик (фото вверху справа). Яркий красный цвет этой туманности принадлежит хорошо известной красной линии ионизированного водорода На. Чтобы ионизировать водород и заставить его светиться в такой протяженной области, имеющей десятки световых лет в поперечнике, нужен свет большого количества горячих голубых звезд. Однако, на этом цветном снимке, сделанном в видимом диапазоне, их изобилия отнюдь не обнаруживается. И виною тому пыль и газ, окружающий эти звезды и скрывающий их от нас.

Гораздо более насыщенное и по цветовой гамме, и по количеству звезд изображение туманности Омега, которое вы видите на этом развороте, было получено на основе инфракрасных снимков "Двухмикронного обзора всего неба" (2MASS). Для его проведения использовались два 1.3-метровых автоматизированных телескопа, которые проводили съемку сразу в трех спектральных диапазонах: J (1.25 микрон), Н (1.65 микрон) и K_S (2.17 микрон).

Чтобы сделать эти снимки доступными обычному глазу, астрономы произвели с ними следующую процедуру: каждый из этих трех диапазонов был как бы "спроецирован" соответственно на синий, зеленый и красный цветовой диапазон видимого спектра; затем полученные синее, зеленое и красное изображения сложили на компьютере в одно. В результате данной операции и "родилось" то самое цветное изображение, которое вы видите на этом развороте. Таким бы вы увидели его в телескоп своими глазами, если бы ваши колбочки внезапно стали реагировать не на синие, зеленые и красные цвета, а на J, Н и K_S "цвета" соответственно (при этом, конечно, еще и не отключались бы в темноте).

Ясно, что в нашем понимании это уже не истинные цвета. Однако, именно такого рода снимки часто приводятся сейчас на цветных страницах астрономических изданий, даже если об этом и не говорится специально. Конечно, истинные диапазоны, из которых они собираются, бывают различными: часто только один компонент изображения берется из невидимой области спектра. Но даже в этом случае количество информации, добавляющейся к обычному снимку, бывает очень велико.

Еще раз взгляните на туманность Омега. Видите, в ее правом верхнем углу открылась россыпь ярких белых точек. Это и есть те самые молодые (а им не больше миллиона лет), горячие и в действительности голубые звезды, которые подсвечивают эту туманность и которые почти не видны на обычном снимке!

Если бы вам сказали, что погруженное в туманность Омега скопление звезд является одним из самых богатых скоплений молодых звезд в нашей Галактике, то, глядя на обычную фотографию данной туманности, это утверждение вряд ли произвело бы на вас должное впечатление. А если бы вам сказали, что полная светимость этой туманности более чем в семь миллионов раз превосходит полную светимость Солнца?! Без инфракрасного снимка, вы, наверняка, были бы в недоумении - откуда взялись эти семь миллионов?

Осмотрите этот снимок еще раз, и попробуйте заметить широкую темную полосу, пересекающую разворот сверху вправо вниз. Это проявились самые плотные области того гигантского молекулярного облака, частью которого является М17. Сегодня астрономы считают его одним из самых массивных образований подобного рода в Млечном Пути. Масса данного облака оценивается в 200 тыс. солнечных масс, а его протяженность составляет сотни световых лет. Около миллиона лет назад в этом облаке "зажегся" лишь маленький фрагмент, который мы сегодня и наблюдаем как туманность Омега. Вся остальная его материя пока еще ждет своего часа.