Nebuloasa cap de cal (numele său oficial este Barnard 33) este unul dintre cele mai faimoase obiecte de pe cer. În pozele făcute chiar și cu utilizarea telescoapelor de amatori, arată foarte impresionant. Ce este acest obiect și arată întotdeauna ca în fotografiile obișnuite din gama optică?
Unde locuiește calul spațial
Nebuloasa Cap de Cal este situata in constelatia Orion - regiunea a cerului cea mai bogata in obiecte interesante - chiar sub steaua stralucitoare Alnitak (steaua din stanga a Centurii lui Orion). Distanța până la acesta este de aproximativ 1600 de ani lumină (aproximativ 490 parsecs). Nu este prea departe; după standardele galactice, ea este vecina noastră.
Totuși, nu este ușor de observat cu telescoapele de amatori, deși este posibil să o fotografiezi, mai ales dacă pui un filtru special pe obiectiv care transmite doar una dintre benzile spectrale de lumină emise de hidrogenul ionizat.. Cert este că Barnard 33 ne este vizibil pe fundalul unei alte nebuloase - o nebuloasă cu emisie care radiază intens tocmai în această bandă.spectru. Cu acest filtru aplicat, fotografia capului de cal arată astfel (vezi mai jos).
Ieșire din nor
Dacă te uiți cu atenție la fotografia nebuloasei, poți vedea că ea pare să iasă dintr-un nor întunecat gigant iluminat de stele. Această priveliște maiestuoasă poate șoca și fascina o persoană, mai ales dacă vă amintiți că „gâtul” și „capul” calului spațial ocupă o regiune a spațiului cu un diametru de aproximativ 3,5 ani lumină.
Formația uriașă din care sunt o mică parte, la rândul său, este doar un element al unei structuri și mai mărețe, lungă de sute de ani lumină. Această structură include nori interstelari mari de praf și gaz, nebuloase difuze strălucitoare, globule întunecate - nori izolați de gaz și praf, stele tinere și în formare. Întregul complex se numește „Norul Molecular Orion”.
Natura Nebuloasei Capului de Cal întunecat
Termenul „întuneric” înseamnă că absoarbe lumina, dar nu o emite sau împrăștie singur și este vizibil în domeniul optic doar pentru că silueta sa protejează lumina de nebuloasa de emisie IC 434 din spatele ei.
Astfel de obiecte sunt relativ dense (după standardele interstelare), nori foarte lungi de gaz și praf. Acestea sunt caracterizate de margini foarte neregulate și neclare și au adesea forme neregulate complexe.
Acești norirece, temperatura lor nu depășește câteva zeci, uneori chiar unități, kelvin. Acolo există gaze sub formă moleculară și este prezent și praful interstelar - particule solide de până la 0,2 microni. Masa prafului este de aproximativ 1% din masa gazului. Concentrația unei substanțe într-un astfel de nor molecular poate fi de la 10-4 la 10-6 particule per centimetru cub.
Cel mai mare dintre nori poate fi văzut cu ochiul liber, cum ar fi Sacul de Cărbune din constelația Crucii de Sud sau Groapa Mare din constelația Cygnus.
Portret în infraroșu
Dezvoltarea astronomiei cu toate undele a făcut posibil să vedem lumea în cea mai largă gamă de manifestări. La urma urmei, obiectele fizice sunt capabile să radieze nu numai în domeniul optic. În plus, acest interval de frecvență - singurul disponibil pentru percepția noastră directă - este foarte îngust și reprezintă doar o mică parte din toată radiația din spațiu.
Razele infraroșii pot spune multe despre diverse obiecte spațiale. Deci, în studiul norilor moleculari, aceștia sunt acum un instrument indispensabil. Absorbind lumina de frecvențe optice, norul o va reemite inevitabil în regiunea infraroșie a spectrului, iar această radiație va transporta informații despre structura nebuloasei și despre procesele care au loc în ea. Praful nu este o barieră în calea acestor raze.
În 2013, cu ajutorul telescopului spațial. Hubble a capturat una dintre cele mai remarcabile imagini ale Nebuloasei Cap de Cal. Fotografie realizată la lungimi de undă de 1,1 µm (suprapunere albastră) și 1,6 µm(Culoarea portocalie); nord pe stânga. Dar ea nu mai arată ca un cal.
Ce este înăuntru?
Imaginile în infraroșu par să îndepărteze perdeaua de praf din nebuloasă, drept urmare devine vizibilă structura norului Barnard 33. Dinamismul regiunilor sale exterioare este perfect vizibil: există o ieșire de gaz sub influență de radiații dure de la stele tinere fierbinți. Unul dintre aceste lumini se află în partea de sus a norului.
Prăbușirea norului se datorează și radiațiilor ionizante din nebuloasa de emisie IC 434. Privind acum imaginea optică, strălucirea din jurul marginii Barnard 33 este izbitoare - frontul de ionizare, unde fotonii energetici se întâlnesc cu straturile exterioare ale norului. Toate aceste radiații, care ionizează gazul, îl „suflă” literalmente. Accelerând într-un câmp magnetic puternic, părăsește norul. Astfel, Capul de Cal se topește treptat, iar în câteva milioane de ani va dispărea cu totul.
Imaginea cu infraroșu cu lungime de undă lungă arată o structură diferită în interiorul nebuloasei: un arc de gaz este clar vizibil unde vedem silueta familiară a unui cal în optică.
Chimia norului de gaz și praf
Deoarece nebuloasele întunecate sunt extrem de reci, propria lor radiație cade pe partea cu lungime de undă lungă a spectrului. Prin urmare, compoziția chimică a unor astfel de nori este studiată prin analiza vârfurilor spectrelor de microunde și radio - așa-numitele semnături, semnăturile spectrale ale anumitor molecule. Radiația infraroșie de la praf este, de asemenea, investigată.
Componenta principală a oricărei nebuloase este, desigur, hidrogenul - aproximativ 70% din acesta. Heliu - aproximativ 28%; restul este contabilizat de alte substanțe. Trebuie remarcat faptul că concentrațiile lor în diferite nebuloase pot diferi. În spectrele Horsehead au fost găsite semne de apă, monoxid de carbon, amoniac, cianuri de hidrogen, carbon neutru și alte substanțe comune norilor interstelari. Există și compuși organici: etanol, formaldehidă, acid formic. Cu toate acestea, a existat și o linie neidentificată.
În 2012, s-a raportat că molecula responsabilă pentru această semnătură misterioasă a fost găsită în sfârșit. S-a dovedit a fi un compus simplu de hidrocarburi C3H+. Interesant este că în condiții terestre un astfel de ion molecular nu ar fi stabil, dar în nebuloasa interstelară, unde materia este extrem de rarefiată, nimic nu o împiedică să existe.
Pepinieră Star
Norii moleculari reci și denși sunt sursa formării stelelor, leagănul viitoarelor stele și sisteme planetare. În teoria formării stelelor, unele detalii ale acestui proces sunt încă neclare. Dar însuși faptul existenței obiectelor protostelare în diferite stadii de dezvoltare în nebuloasele întunecate, precum și în stele foarte tinere, a fost dovedit folosind o cantitate mare de date de observație.
Capul de cal din constelația Orion nu face excepție. În general, întregul nor molecular gigant Orion este caracterizat de un activformarea stelare. Și în regiunile dense ale lui Barnard 33, procesele de naștere a stelelor se desfășoară. De exemplu, un obiect strălucitor aproape de „coroana” sa este un luminar tânăr care nu și-a părăsit încă „pepiniera” de praf și gaz. Există obiecte similare în zona în care nebuloasa se unește cu norul mare. Așadar, „pepiniera stelară” din Capul de Cal funcționează și va duce în cele din urmă la distrugerea acestei structuri cosmice spectaculoase.
