Hestehodetåken (den offisielle navnet er Barnard 33) er et av de mest kjente objektene på himmelen. På bilder tatt selv med bruk av amatørteleskoper, ser det veldig imponerende ut. Hvordan er dette objektet og ser det alltid ut på de vanlige fotografiene i det optiske området?
Hvor romhesten bor
Hestehodetåken ligger i stjernebildet Orion - det området på himmelen som er rikest på interessante objekter - rett under den lyssterke stjernen Alnitak (den venstre stjernen i Orions belte). Avstanden til den er omtrent 1600 lysår (omtrent 490 parsecs). Det er ikke for langt; etter galaktiske standarder er hun vår nabo.
Det er imidlertid ikke lett å observere det med amatørteleskoper, selv om det er mulig å fotografere det, spesielt hvis du setter et spesialfilter på linsen som sender bare ett av spektralbåndene av lys som sendes ut av ionisert hydrogen. Faktum er at Barnard 33 er synlig for oss mot bakgrunnen av en annen tåke - en emisjonståke som stråler intensivt nettopp i dette båndetspekter. Med dette filteret på, ser hestehodebildet slik ut (se nedenfor).
Kommer ut av skyen
Hvis du ser nøye på fotografiet av tåken, kan du se at den ser ut til å dukke opp fra en gigantisk mørk sky opplyst av stjerner. Dette majestetiske synet kan sjokkere og fascinere en person, spesielt hvis du husker at "nakken" og "hodet" til romhesten okkuperer et romområde med en diameter på omtrent 3,5 lysår.
Den enorme formasjonen som de er en liten del av, er på sin side bare et element i en enda større struktur som er hundrevis av lysår lang. Denne strukturen inkluderer store interstellare skyer av støv og gass, lyse diffuse tåker, mørke kuler - isolerte skyer av gass og støv, unge og dannende stjerner. Hele dette komplekset kalles "Orion Molecular Cloud".
Nature of the Dark Horsehead Nebula
Begrepet "mørk" betyr at det absorberer lys, men ikke sender ut eller sprer det selv, og er synlig i det optiske området bare fordi silhuetten skjermer lyset fra emisjonståken IC 434 bak den.
Slike objekter er relativt tette (etter interstellare standarder), veldig lange skyer av gass og støv. De er preget av svært uregelmessige og utydelige kanter og har ofte komplekse uregelmessige former.
Disse skyenekaldt, deres temperatur overstiger ikke flere titalls, noen ganger til og med enheter, kelvin. Gass eksisterer der i molekylær form, og interstellart støv er også tilstede - faste partikler opp til 0,2 mikron i størrelse. Massen av støv er omtrent 1% av massen av gass. Konsentrasjonen av et stoff i en slik molekylsky kan være fra 10-4 til 10-6 partikler per kubikkcentimeter.
Den største av skyene kan sees med det blotte øye, for eksempel Kullsekken i stjernebildet Sørkorset eller Storgropen i stjernebildet Cygnus.
Infrarødt portrett
Utviklingen av all-bølge astronomi gjorde det mulig å se verden i det bredeste spekteret av dens manifestasjoner. Tross alt er fysiske objekter i stand til å stråle ikke bare i det optiske området. Dessuten er dette frekvensområdet - det eneste som er tilgjengelig for vår direkte oppfatning - veldig sm alt, og det utgjør bare en liten brøkdel av all strålingen fra verdensrommet.
Infrarøde stråler kan fortelle mye om ulike romobjekter. Så i studiet av molekylære skyer er de nå et uunnværlig verktøy. Ved å absorbere lys av optiske frekvenser vil skyen uunngåelig sende det ut på nytt i det infrarøde området av spekteret, og denne strålingen vil bære informasjon om strukturen til tåken og om prosessene som foregår i den. Støv er ingen barriere for disse strålene.
I 2013, ved hjelp av romteleskopet. Hubble tok et av de mest bemerkelsesverdige bildene av hestehodetåken. Bilde tatt ved bølgelengder på 1,1 µm (blått overlegg) og 1,6 µm(Oransje farge); nord til venstre. Men hun ser ikke ut som en hest lenger.
Hva er inni?
Infrarøde bilder ser ut til å fjerne støvgardinen fra tåken, som et resultat av at skystrukturen til Barnard 33 blir synlig. Dynamikken i dens ytre områder er perfekt synlig: det er en utstrømning av gass under påvirkning av hard stråling fra unge varme stjerner. En av disse armaturene er plassert på toppen av skyen.
Skylens kollaps skyldes også ioniserende stråling fra emisjonståken IC 434. Ser man nå på det optiske bildet, er gløden rundt kanten av Barnard 33 slående - ioniseringsfronten, der energiske fotoner møtes med de ytre lagene av skyen. Alle disse strålingene, som ioniserer gassen, bokstavelig t alt "blåser av" den. Akselererer i et sterkt magnetfelt og forlater skyen. Dermed smelter hestehodet gradvis, og om noen millioner år vil det forsvinne helt.
Det infrarøde bildet med lang bølgelengde viser en annen struktur i tåken: en gassbue er tydelig synlig der vi ser den velkjente silhuetten til en hest i optikk.
Gass- og støvskyens kjemi
Fordi mørke tåker er ekstremt kalde, faller deres egen stråling på den langbølgelengde delen av spekteret. Derfor studeres den kjemiske sammensetningen av slike skyer ved å analysere toppene til mikrobølge- og radiospektrene - de såk alte signaturene, spektralsignaturene til visse molekyler. Infrarød stråling fra støv blir også undersøkt.
Hovedkomponenten i enhver tåke er selvfølgelig hydrogen - omtrent 70 % av den. Helium - omtrent 28%; resten står andre stoffer for. Det bør bemerkes at deres konsentrasjoner i forskjellige tåker kan variere. Signaturer av vann, karbonmonoksid, ammoniakk, hydrogencyanid, nøytr alt karbon og andre stoffer som er vanlige for interstellare skyer, ble funnet i Horsehead-spektrene. Det er også organiske forbindelser: etanol, formaldehyd, maursyre. Det var imidlertid også en uidentifisert linje.
I 2012 ble det rapportert at molekylet som var ansvarlig for denne mystiske signaturen endelig var funnet. Det viste seg å være en enkel hydrokarbonforbindelse C3H+. Interessant nok, under terrestriske forhold ville ikke et slikt molekylært ion være stabilt, men i den interstellare tåken, hvor materie er ekstremt sjeldent, er det ingenting som hindrer den i å eksistere.
Star Nursery
Kolde og tette molekylære skyer er kilden til stjernedannelse, vuggen til fremtidige stjerner og planetsystemer. I teorien om stjernedannelse er noen detaljer om denne prosessen fortsatt uklare. Men selve det faktum at det finnes protostellare objekter på forskjellige utviklingsstadier i mørke tåker, så vel som svært unge stjerner, har blitt bevist ved hjelp av en stor mengde observasjonsdata.
Hestehodet i stjernebildet Orion er intet unntak. Generelt er hele den gigantiske molekylære Orion Cloud preget av en aktivstjernedannelse. Og i de tette områdene av Barnard 33 pågår prosessene med stjernefødsel. For eksempel er et lyst objekt nesten helt oppe på "kronen" en ung armatur som ennå ikke har forlatt sin "barnehage" av støv og gass. Det er lignende objekter i området der tåken slutter seg til den store skyen. Så "stjernebarnehagen" i Hestehodet fungerer og vil til slutt føre til ødeleggelsen av denne spektakulære kosmiske strukturen.
