The Horsehead Nebula (ang opisyal na pangalan nito ay Barnard 33) ay isa sa mga pinakatanyag na bagay sa kalangitan. Sa mga larawang kinunan kahit na sa paggamit ng mga amateur teleskopyo, ito ay mukhang napaka-kahanga-hanga. Ano ang bagay na ito at lagi itong hitsura sa karaniwang mga larawan sa optical range?
Kung saan nakatira ang space horse
Ang Horsehead Nebula ay matatagpuan sa konstelasyon ng Orion - ang rehiyon ng kalangitan na pinakamayaman sa mga kawili-wiling bagay - sa ibaba lamang ng maliwanag na bituin na Alnitak (ang kaliwang bituin ng Orion's Belt). Ang distansya dito ay humigit-kumulang 1600 light years (mga 490 parsecs). Ito ay hindi masyadong malayo; sa galactic standards, kapitbahay namin siya.
Gayunpaman, hindi madaling pagmasdan ito gamit ang mga amateur teleskopyo, bagama't posible itong kunan ng larawan, lalo na kung maglalagay ka ng espesyal na filter sa lens na nagpapadala lamang ng isa sa mga spectral band ng liwanag na ibinubuga ng ionized hydrogen.. Ang katotohanan ay ang Barnard 33 ay nakikita natin laban sa background ng isa pang nebula - isang emission nebula na masinsinang nagliliwanag sa banda na ito.spectrum. Sa paglapat ng filter na ito, ganito ang hitsura ng larawan ng Horse Head (tingnan sa ibaba).
Paglabas sa ulap
Kung titingnan mong mabuti ang larawan ng nebula, makikita mo na ito ay tila umuusbong mula sa isang higanteng madilim na ulap na naliliwanagan ng mga bituin. Ang marilag na tanawing ito ay maaaring mabigla at mabighani sa isang tao, lalo na kung naaalala mo na ang "leeg" at "ulo" ng kabayo sa kalawakan ay sumasakop sa isang rehiyon ng kalawakan na may diameter na humigit-kumulang 3.5 light years.
Ang malaking pormasyon kung saan sila ay isang maliit na bahagi, sa turn, ay isang elemento lamang ng isang mas engrandeng istraktura na daan-daang light-years ang haba. Kasama sa istrukturang ito ang malalaking interstellar na ulap ng alikabok at gas, maliwanag na nagkakalat na nebulae, madilim na globule - nakahiwalay na mga ulap ng gas at alikabok, bata at bumubuo ng mga bituin. Ang buong complex na ito ay tinatawag na "Orion Molecular Cloud".
Nature of the Dark Horsehead Nebula
Ang terminong "madilim" ay nangangahulugan na ito ay sumisipsip ng liwanag, ngunit hindi ito naglalabas o nakakalat sa sarili nito, at makikita lamang sa optical range dahil ang silhouette nito ay sumasangga sa liwanag mula sa emission nebula IC 434 sa likod nito.
Ang mga naturang bagay ay medyo siksik (ayon sa mga pamantayang interstellar), napakahabang ulap ng gas at alikabok. Ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng napaka-irregular at hindi malinaw na mga hangganan at kadalasang may mga kumplikadong hindi regular na hugis.
Ang mga ulap na itomalamig, ang kanilang temperatura ay hindi lalampas sa ilang sampu, minsan kahit na mga yunit, kelvin. Ang gas ay umiiral doon sa molecular form, at ang interstellar dust ay naroroon din - mga solidong particle na hanggang 0.2 microns ang laki. Ang masa ng alikabok ay halos 1% ng masa ng gas. Ang konsentrasyon ng isang substance sa naturang molekular na ulap ay maaaring mula sa 10-4 hanggang 10-6 na particle bawat cubic centimeter.
Ang pinakamalaki sa mga ulap ay makikita sa mata, gaya ng Coal Sack sa konstelasyon ng Southern Cross o ang Great Pit sa konstelasyon na Cygnus.
Infrared portrait
Ang pagbuo ng all-wave astronomy ay naging posible upang makita ang mundo sa pinakamalawak na hanay ng mga pagpapakita nito. Pagkatapos ng lahat, ang mga pisikal na bagay ay may kakayahang mag-radiate hindi lamang sa optical range. Bukod dito, ang frequency range na ito - ang tanging available sa aming direktang pang-unawa - ay napakakitid, at ito ay bumubuo lamang ng isang maliit na bahagi ng lahat ng radiation mula sa kalawakan.
Maraming masasabi ng mga infrared ray tungkol sa iba't ibang bagay sa kalawakan. Kaya, sa pag-aaral ng mga molekular na ulap, sila ngayon ay isang kailangang-kailangan na kasangkapan. Sumisipsip ng liwanag ng mga optical frequency, ang ulap ay hindi maiiwasang muling ilalabas ito sa infrared na rehiyon ng spectrum, at ang radiation na ito ay magdadala ng impormasyon tungkol sa istruktura ng nebula at tungkol sa mga prosesong nagaganap dito. Ang alikabok ay hindi hadlang sa mga sinag na ito.
Noong 2013, sa tulong ng space telescope. Nakuha ni Hubble ang isa sa mga pinakakahanga-hangang larawan ng Horsehead Nebula. Larawang kinunan sa wavelength na 1.1 µm (asul na overlay) at 1.6 µm(Kulay kahel); hilaga sa kaliwa. Pero hindi na siya mukhang kabayo.
Ano ang nasa loob?
Ang mga infrared na imahe ay tila nag-aalis ng dust curtain mula sa nebula, bilang resulta kung saan ang cloud structure ng Barnard 33 ay nagiging nakikita. Ang dynamism ng mga panlabas na rehiyon nito ay ganap na nakikita: mayroong isang outflow ng gas sa ilalim ng impluwensya ng matitigas na radiation mula sa mga batang maiinit na bituin. Ang isa sa mga luminary na ito ay matatagpuan sa tuktok ng ulap.
Ang pagbagsak ng ulap ay dahil din sa ionizing radiation mula sa emission nebula IC 434. Kung titingnan ngayon ang optical na imahe, kapansin-pansin ang glow sa gilid ng Barnard 33 - ang ionization front, kung saan nagtatagpo ang mga energetic photon. ang mga panlabas na layer ng ulap. Ang lahat ng mga radiation na ito, na nag-ionize ng gas, ay literal na "pinapaalis" ito. Bumibilis sa isang malakas na magnetic field, umalis ito sa ulap. Kaya, ang Ulo ng Kabayo ay unti-unting natutunaw, at sa loob ng ilang milyong taon ay tuluyan na itong mawawala.
Ang long-wavelength na infrared na imahe ay nagpapakita ng ibang istraktura sa loob ng nebula: ang isang gas arc ay malinaw na nakikita kung saan nakikita natin ang pamilyar na silhouette ng isang kabayo sa optika.
Chemistry ng gas at dust cloud
Dahil sobrang lamig ng dark nebulae, ang sarili nilang radiation ay bumabagsak sa mahabang wavelength na bahagi ng spectrum. Samakatuwid, ang kemikal na komposisyon ng naturang mga ulap ay pinag-aaralan sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga taluktok ng microwave at radio spectra - ang tinatawag na mga lagda, ang parang multo na mga lagda ng ilang mga molekula. Iniimbestigahan din ang infrared radiation mula sa alikabok.
Ang pangunahing bahagi ng anumang nebula ay, siyempre, hydrogen - mga 70% nito. Helium - humigit-kumulang 28%; ang natitira ay isinasaalang-alang ng iba pang mga sangkap. Dapat tandaan na ang kanilang mga konsentrasyon sa iba't ibang nebulae ay maaaring magkakaiba. Ang mga lagda ng tubig, carbon monoxide, ammonia, hydrogen cyanide, neutral carbon, at iba pang mga sangkap na karaniwan sa mga interstellar cloud ay natagpuan sa Horsehead spectra. Mayroon ding mga organikong compound: ethanol, formaldehyde, formic acid. Gayunpaman, mayroon ding hindi natukoy na linya.
Noong 2012, iniulat na sa wakas ay natagpuan na ang molekula na responsable sa mahiwagang lagdang ito. Ito pala ay isang simpleng hydrocarbon compound C3H+. Kapansin-pansin, sa ilalim ng mga kondisyong pang-terrestrial, ang gayong molekular na ion ay hindi magiging matatag, ngunit sa interstellar nebula, kung saan napakabihirang bihira ang materya, walang pumipigil sa pag-iral nito.
Star Nursery
Ang malamig at siksik na molekular na ulap ang pinagmumulan ng pagbuo ng bituin, ang duyan ng mga bituin sa hinaharap at mga sistema ng planeta. Sa teorya ng pagbuo ng bituin, ang ilang mga detalye ng prosesong ito ay hindi pa rin malinaw. Ngunit ang mismong katotohanan ng pagkakaroon ng mga protostellar na bagay sa iba't ibang yugto ng pag-unlad sa dark nebulae, gayundin ang mga napakabatang bituin, ay napatunayan gamit ang malaking halaga ng data ng pagmamasid.
Ang Horsehead sa constellation ng Orion ay walang exception. Sa pangkalahatan, ang buong higanteng molekular na Orion Cloud ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang aktibopagbuo ng bituin. At sa mga siksik na rehiyon ng Barnard 33, ang mga proseso ng pagsilang ng bituin ay nangyayari. Halimbawa, ang isang maliwanag na bagay na halos sa mismong "korona" nito ay isang batang luminary na hindi pa umalis sa "nursery" nito ng alikabok at gas. May mga katulad na bagay sa lugar kung saan ang nebula ay sumasali sa malaking ulap. Kaya't gumagana ang 'star nursery' sa Horsehead at sa kalaunan ay hahantong sa pagkawasak nitong kamangha-manghang cosmic structure.
