Nebulosa d'Orió
Lanebulosa d'Orió(Messier 42,M42,oNGC 1976) és unanebulosa difusasituada al sud[b]del cinturó d'Orió.Va ser descoberta perNicolas-Claude Fabri de Peirescel1610,tot i quePtolemeu,Tycho BraheiJohann Bayervan identificar les estrelles del seu centre com una sola estrella grossa iGalileuva detectar un petit nombre d'estrelles a la regió.
És una de lesnebulosesmés brillants, i visible aull nual cel nocturn. M42 es troba a una distància de 1,270±76anys llum[5]i és la zona deformació estel·larmassiva més propera a laTerra.Té un diàmetre estimat 24 anys llum. En textos antics se la coneix com aGran nebulosaola gran nebulosa d'Orió.Textos més antics s'hi refereixen com aEnsis,el mateix nom que l'estrellaEta Orionis.[6] La nebulosa d'Orió és un dels objectes més estudiats i fotografiats del cel.[7]La nebulosa ha revelat molt sobre els processos de comestrellesisistemes planetarises formen del col·lapse de núvols de pols i gas. Els astrònoms han observat directamentdiscs protoplanetaris,nanes marrons,moviments de gasos intensos i turbulents, i els efectesfotoionitzantsde les estrelles massives properes en la nebulosa.
Informació general
[modifica]La nebulosa, és de fet, una part d'una nebulosa molt més gran coneguda amb el nom decomplex del núvol molecular d'Orió.Aquest núvol s'estén a través de laconstel·laciód'Orió i inclou l'Anell de Barnard(Barnard's loop), laNebulosa del Cap de Cavall,M43,78i laNebulosa de la Flama.Hi ha formació estel·lar a tota la nebulosa, i a causa d'aquests processos d'intensa calor, la regió és particularment prominent a l'infraroig.
La nebulosa és visible aull nufins i tot en zones afectades percontaminació lumínica.Es pot veure com l' "estrella" del mig de l'espasa d'Orió, formada per tres estrelles que es troben just per sota del Cinturó d'Orió. A ull nu es pot veure com una estrella borrosa, ambbinocularso amb un petittelescopiés fàcilment apreciable com a nebulosa.
La nebulosa d'Orió conté uncúmul obertmolt jove, conegut com acúmul del Trapezidegut a l'asterismede les seves quatre estrelles primàries. Dues d'aquestes estrelles es poden resoldre en els seves components sistemes binaris en bones condicions, donant un total de sis estrelles. Les estrelles del Trapezi, juntament amb d'altres, són encaraestrelles joves.El trapezi pot ser un component delCúmul de la Nebulosa d'Orió,una associació d'unes 2.000 estrelles en un diàmetre de 20 anys llum. Fa dos milions d'anys aquest cúmul podia haver hostatjat lesestrelles fugitivesAE Aurigae,53 Arietis,iMu Columbae,que actualment es mouen allunyant-se de la nebulosa a velocitats superiors als a 100 km/s.[8]
Els observadors han vist un distintiu to verdós en la nebulosa, a més de regions de color vermell i àrees de blau violeta. Elmatísvermellós és causat per laradiacióde la línia de recombinacióHαa unalongitud d'onade 656,3nm.El blau violat és la radiació reflectida des de les estrelles massives declasse Odel centre de la nebulosa.
El matís verdós, això no obstant, va ser una incògnita durant la primera part del seglexx,ja que cap de leslínies espectralsconegudes llavors podien explicar-lo. Va haver-hi especulacions sobre si podria ser causat per un nou element, creant el nom denebuliper aquest misteriós material. Posteriorment es va determinar, gràcies al millor coneixement de la física atòmica, que l'espectre verdós era causat per una transició d'electróde baixa probabilitat en un oxigen doblement ionitzat, la coneguda,transició prohibida.Aquesta radiació era, però, impossible de reproduir en laboratori perquè depenia de la quietud i l'ambient de lliure col·lisió que es troba a l'espai profund.[9]
Història
[modifica]
LaCivilització Maiad'Amèrica Centraltenia un conte popular que parlava de la part del cel de la constel·lació d'Orió coneguda com aXibalba.[10] La seva llar incloïa al seu centre una taca de foc brillant que corresponia a la nebulosa d'Orió. Aquest és una clara prova que els Maies detectaren una àrea difusa al cel diferent dels petits punts de les estrelles.[11]
Aquesta nebulosa és visible aull nu,per això és estrany que no hi hagi hagut cap menció de la nebulositat en textos escrits anteriors alseglexvii.En particular niClaudi Ptolemeuen el seuAlmagestniAl Sufien el seuLlibre de les estrelles fixesvan descriure la nebulosa, encara més, aquests dos autors van llistar nebulositats en altres llocs del cel nocturn. Curiosament, aquesta nebulosa tampoc va ser mencionada perGalileu,tot i haver fet observacions telescòpiques d'aquesta part de la constel·lació d'Orió en1610i1617.[12]Aquest fet ha portat a especulacions que una flamarada de les estrelles que la il·luminen hagin pogut augmentar la lluentor de la nebulosa.[13]
El primer que va notar aquesta nebulosa va serNicolas-Claude Fabri de Peirescel1610.CysatdeLucerna,un astrònomJesuïta,va ser el primer que publicà la descripció (tot i que una mica ambiguament) en un llibre sobre uncometabrillant el1618.Va ser descoberta independentment per diferents astrònoms en els anys següents, incloent-hiChristiaan Huygensel1656(i el1659va publicar-ne el seu primer dibuix).Charles Messierla catalogà el1769,i també va catalogar tres estrelles del Trapezi. (La primera detecció d'aquestes tres estrelles és de Galileu el1617,però no s'adonà de la nebulosa dels seus voltants, possiblement degut a l'estret camp de visió del seutelescopiprimerenc). Charles Messier publicà la primera edició del seu catàleg sobre objectes del cel profund el1774(acabat el1771).[14]Com que la nebulosa d'Orió va ser catalogada com l'objecte 42 ara també és coneguda amb el nom M2.
L'espectroscopideWilliam Hugginsmostrà la natura gasosa de la nebulosa el1865.Henry Draperva fer la primera fotografia de la nebulosa d'Orió al setembre de1880,sent la primera fotografia del cel profund de la història.
El1902,Vogeli Eberhard descobriren velocitats diferents dins la nebulosa i el1914els astrònoms deMarsellausaren l'interferòmetre per detectar rotacions i moviments irregulars. Campbell i Moore confirmaren aquests resultats usant l'espectrògraf, demostrant turbulències dins la nebulosa.[15]
El1931,Robert J. Trumplernotà que les estrelles més febles prop delTrapeziformaven un cúmul, i va ser el primer a anomenar-lo cúmul del trapezi. Basant-se en les seves magnituds i tipus espectrals, va calcular la distància estimada en 1.800 anys llum. Això suposava tres vegades més lluny que la distància estimada acceptada fins llavors, però molt més propera a les dades actuals.[16]
El1993,eltelescopi espacial Hubbleobservà la nebulosa d'Orió, les imatges obtingudes es van usar per construir un detallat model de la nebulosa en tres dimensions. S'han observatdiscs protoplanetarisal voltant de la majoria de les noves estrelles formades a la nebulosa i també s'han pogut estudiar els efectes destructius de l'alt nivell d'energia ultraviolada procedent de les estrelles més massives.[17]
El2005,l'Advanced Camera for Surveysinstrument del telescopi espacial Hubble captà la imatge més detallada que es té de la nebulosa. La imatge capturà unes 3.000 estrelles per sota de la magnitud 23 incloent unanana marrói una possibleestrella binàrianana marró.[18]Un any més tard, científics que treballaven amb el telescopi espacial Hubble van anunciar per primera vegada les masses d'un parell de nanes marrons binàries eclipsants, 2MASS J05352184–0546085. El parell es troba a la nebulosa d'Orió i tenen unes masses aproximades de 0,054Msi 0,034 Msrespectivament, amb un període orbital de 9,8 dies. Sorprenentment, la més massiva de les dues també va resultar ser la menys lluminosa.[19]
Estructura
[modifica]
La nebulosa d'Orió s'estén sobre una regió de 10º en el cel, i inclounúvols de gas i pols,associacions d'estrelles,volums ionitzats de gasinebuloses de reflexió.
La nebulosa forma un núvol esfèric que té el seu pic de densitat prop del centre.[20]El núvol té una temperatura que varia fins al 10.000 K, però aquesta temperatura cau dràsticament en els límits de la nebulosa.[21]A diferència de la distribució de densitat, el núvol mostra una gamma de velocitats i turbulències, particularment al voltant de la regió central. Els moviments relatius són fins a 19 km/s, amb variacions locals de fins a 50 km/s i possiblement més altes.
El model astronòmic actual per a la nebulosa consisteix en una regió centrada aTheta¹ Orionis C,l'estrella responsable de la major part de la radiació ionitzantultraviolada.(Emet 3-4 vegades tanta llum ionitzant com la següent estrella més brillant, Theta² Orionis A.)[22]Està envoltada per una crugia irregular i còncava de núvols més neutrals d'alta densitat amb agrupaments de gas neutral a la part exterior de l'àrea de la crugia. Aquesta al seu torn es troba al perímetre del núvol molecular d'Orió.
Els observadors han donat nom a algunes particularitats de la nebulosa d'Orió. El camí fosc que s'estén des del nord cap a la regió l'anomenen "boca de peix". Les dues regions il·luminades als dos costats s'anomenen "ales". Una altra formació particular inclou "l'espasa", "la ganivetada" i "el veler".[23]
Formació estel·lar
[modifica]
La nebulosa de d'Orió és un exemple d'incubadora estel·laron noves estrelles neixen. Les observacions de la nebulosa han mostrat aproximadament 700 estrelles en diferents estats de formació dins de la nebulosa.
Observacions recents amb elTelescopi espacial Hubblehan mostrat la major quantitat de discs protoplanetaris en la nebulosa d'Orió'.[24]El telescopi espacial Hubble ha revelat més de 150 discs dins la nebulosa, i es considera que estan en els primers estadis de formació del sistema solar. El gran nombre trobat, s'ha aportat com a prova de què la formació de sistemes solars és força comú a l'univers. Les estrelles es formenquan els agrupament d'hidrogeni altres gasos en unaregió HIIes contrauen deguat a la seva pròpia gravetat. Quan el gas es col·lapsa, l'agrupament central creix enfortit i el gas s'escalfa fins a temperatures extremes convertint l'energia potencial gravitatòriaenenergia tèrmica.Si la temperatura creix prou, s'iniciarà lafusió nucleari es formarà unprotoestrella.La protoestrella "neix" quan es comença a emetre prou energia radioactiva com per compensar la seva gravetat i aturar elcol·lapse gravitacional.
Normalment, un núvol de material roman a una distància considerable de l'estrella abans de la ignició de la reacció de fusió. El romanent del núvol és el disc protoplanetari de la protoestrella, on els planetes podrien formar-se. Obsercacionsinfrarogesrecents mostren que els grans de pols en aquests discs protoplanetaris creixen, començant el camí per a formarplanetesimals.[25]
Una vegada la protoestrella entra en la seva fase deseqüència principal,es classifica com a estrella. Encara que la majoria dels discs protoplanetaris poden formar planetes, les observacions mostren que una intensa radiació estel·lar habria destruït qualsevol disc protoplanetari (proplyd en anglès) que es formés prop del grup del Trapezi, si el grup és tan vell com les estrelles de baixa massa del cúmul.[17]Since proplyds are found very close to the Trapezium group, it can be argued that those stars are much younger than the rest of the cluster members.[c]
Vents estel·lars i els efectes
[modifica]Una vegada formades, les estrelles de la nebulosa emeten un flux de partícules carregades conegut com avent estel·lar.Les estrelles massives (estrelles OB) i lesestrelles jovestenen vents estel·lars molt més forts que els delSol.[26]El vent forma ones de xoc quan troba el gas de la nebulosa, llavors modela la forma dels núvols de gas. Les ones de xoc dels vents estel·lars tenen un paper important en la formació estel·lar compactant els núvols de gas, creant densitats no homogènies que condueixen al col·lapse gravitatori del núvol.
Hi ha tres tipus diferents de xocs en la nebulosa d'Orió. Molts són atributs d'objectes Herbig-Haro:[27]
- Els xocs de proa (Bow shocken anglès) són estacionaris i es formen quan dues partícules de vapor col·lideixen entre elles. Estan presents prop de les estrelles més calentes de la nebulosa on la velocitat del vent estel·lar s'estima en milers de quilòmetres per segon i en les parts exteriors de la nebulosa on les velocitats són desenes de quilòmetres per segon. Els xocs de proa es poden formar al front dels jets estel·lars quan el jet xocapartícules interestel·lars.
- Xocs de jet es formen de jets de material sorgit de les nounatesestrelles T Tauri.Aquests estrets vapors viatgen a centenes de quilòmetres per segon, i es converteixen en xocs quan troben gasos relativament estacionaris.
- Xocs deformats semblen als xocs de proabow shocks.Es produeixen quan el xocs de jet troben gas movent-se a contracorrent.
La dinàmica del moviment de gasos a l'M42 són complexos, no obstant tendeixen a sortir a l'obertura de la crugia i dirigint-se cap a la Terra.[28]La gran àrea neutra darrere de la regió ionitzada es contrau sota la seva pròpia gravetat.
Evolució
[modifica]
Elsnúvols interestel·larscom la nebulosa d'Orió es troben a totes lesgalàxiescom lavia Làctia.Comencen com el límit gravitacional d'hidrogen fred i neutre, mesclat amb traces d'altres elements. El núvol pot contenir centenars de milers demasses solarsi estendre's per centenars d'anys llum. Les diminutes forces de gravetat que podrien obligar el núvol a col·lapsar-se estan igualades per la poca pressió del gas del núvol.
Si degut a col·lisions amb un braç espiral, o a través d'una ona de xoc emesa des desupernoves,els àtoms es precipiten en molècules més pesants i el resultat és un núvol molecular. Això presagia la formació d'estrelles en el núvol, es creu que en un període de 10-30 milions d'anys, ja que la regió passa lamassa Jeansi els volums desestabilitzats es col·lapsen en discs. Els discs es concentren al nucli per formar una estrella, que podria estar envoltada d'un disc protoplanetari. Aquest és l'actual estadi de l'evolució de la nebulosa, amb estrelles addicionals formant-se de núvols moleculats col·lapsats. Les estrelles més joves i més brillants que podem observar en la nebulosa d'Orió es creu que tenen menys de 300.000 anys,[29]i la més brillant tan sols 10.000 anys.
Algunes d'aquestes estrelles col·lapsants poden ser particularment massives, i poden emetre graqns quantitats de radiació ionitzantultraviolada.Un exemple d'això es pot observar en el cúmul del Trapezi. Amb el temps la llum ultraviolada de l'estrella massiva del centre de la nebulosa pot empènyer el gas i pols que l'envolta en un procés anomenatfotoevaporació.Aquest procés és responsable de crear la cavitat interior de la nebulosa, permetent que puguem veure les estrelles del nucli des de la Terra.[7]Les més gran d'aquestes estrelles tenen una vida curta i evolucionen per convertir-se en supernoves.
En uns 100.000 anys, la major part del gas i pols serà ejectat. El romanent formarà un cúmul obert, un cúmul brillant, estrelles joves envoltades de tènues filaments de l'antic cúmul. LesPlèiadesés un famós exemple d'aquests cúmuls.
Vegeu també
[modifica]Notes
[modifica]- ^1,270 × tan(66′ / 2) = 12 al. radi
- ^Des de zones temperades de l'hemisferi nord, la nebulosa es veu sota el cinturó d'Orió; Des de les zones temperades de l'hemisferi sud la nebulasa apareix a sobre del cinturó.
- ^C. Robert O'Dell va comentar sobre aquest article de la viquipèdia, "L'únic gran error és l'última frase de la secció de formació estel·lar. Hauria de dir: Encara que la majoria de discs planetaris poden formar planetes, les observacions mostren que la radiació estel·lar intensa podria destruir qualsevol proplyd que es formés prop del grup del Trapezi, si el grup és tan vell com les estrelles de baixa massa del cúmul. Com que els proplyds es troben molt a prop al grup del Trapezi, es pot discutir que aquestes estrelles són molt més joves que la resta de membres del cúmul.'"
Referències
[modifica]- ↑«The electron temperature gradient in the galactic disk» (en anglès).Letters of the Astrophysical Journal,2006, pàg. 1226–1240.DOI:10.1086/508803.
- ↑2,02,1«The orbits of open clusters in the Galaxy» (en anglès).Monthly Notices of the Royal Astronomical Society,4, 11-11-2009, pàg. 2146–2164.DOI:10.1111/J.1365-2966.2009.15416.X.
- ↑Andrea Kunder «A RAVE investigation on Galactic open clusters» (en anglès).Astronomy and Astrophysics,abril 2017, pàg. 106–106.DOI:10.1051/0004-6361/201630012.
- ↑4,04,1Afirmat a:Molonglo Reference Catalogue of Radio Sources.
- ↑Sandstrom,Karin M; Peek, J. E. G.; Bower, Geoffrey C.; Bolatto, Alberto D.; Plambeck, Richard L. «A Parallactic Distance of 389+24-21parsecs to the Orion Nebula Cluster from Very Long Baseline Array Observations».The Astrophysical Journal,667, 2, 1999, pàg. 1161-1169 [Consulta: 3 novembre 2007].
- ↑Allen, Richard Hinchley;Starnames, Their Lore and MeaningArxivat2007-10-15 aWayback Machine., 1889
- ↑7,07,1Press release, "Astronomers Spot The Great Orion Nebula's Successor",Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 2006.
- ↑A. Blaauw & W.W. Morgan, 1954, "The Space Motions of AE Aurigae and mu Columbae with Respect to the Orion Nebula",Astrophysical Journal,v.119, p.625.
- ↑Bowen, Ira S., 1927, "The Origin of the Nebulium Spectrum,"Nature120, 473
- ↑Kaufman,Anthony «Transcending Death: An interview with Darren Aronofsky, director of The Fountain».seed,November, November 2006. Arxivat de l'originalel 2007-09-29 [Consulta: 22 maig 2007].Arxivat2007-09-29 aWayback Machine.
- ↑Krupp,Edward C. «Igniting the Hearth».Sky & Telescope,February, February 1999, pàg. 94. Arxivat de l'originalel 2007-09-30 [Consulta: 19 octubre 2006].Arxivat2007-09-30 aWayback Machine.
- ↑James,Andrew. «The Great Orion Nebula: M42 and M43». Southern Astronomical Delights, 29-10-2005. Arxivat de l'originalel 28 de juny 2012. [Consulta: 27 octubre 2006].
- ↑Tibor Herczeg,Norman. «The Orion Nebula: A chapter of early nebular studies». History of Astronomy, 22-01-1999. [Consulta: 27 octubre 2006].
- ↑Charles Messier,1774,"Catalogue des Nébuleuses & des amas d'Étoiles, que l'on découvre parmi les Étoiles fixes sur l'horizon de Paris; observées à l'Observatoire de la Marine, avec differens instruments.",Mémoires de l'Académie Royale des Sciences,Paris.
- ↑W.W. Campbell and J.H. Moore, 1917, "On the Radial Velocities of the Orion Nebula",Publications of the Astronomical Society of the Pacific,Vol. 29, No. 169.
- ↑Trumpler, R. J., 1931, "The Distance of the Orion Nebula",Publications of the Astronomical Society of the Pacific,Vol. 43, No. 254.
- ↑17,017,1David F. Salisbury, 2001, "Latest investigations of Orion Nebula reduce odds of planet formationArxivat2006-05-27 aWayback Machine.".
- ↑M. Robberto, "An overview of the HST Treasury Program on the Orion Nebula",American Astronomical SocietyMeeting 207. Also see theNASA Press Release.
- ↑K.G. Stassun, R.D. Mathieu and J.A. Valenti, "Discovery of two young brown dwarfs in an eclipsing binary system",Nature,440, 311-314, 16 March 2006.
- ↑B. Balicket al,1974, "The structure of the Orion nebula",1974,Astronomical Society of the Pacific,Vol. 86, Oct., p. 616
- ↑ibid,Balick, pg. 621.
- ↑C. R. O'Dell, 2000, "Structure of the Orion NebulaArxivat2020-04-11 aWayback Machine.",Publications of the Astronomical Society of the Pacific,113:29-40.
- ↑"M-42",Students for the Exploration and Development of Space, April 12, 2006
- ↑ M.J. McCaughrean and C.R. O'dell, 1996, "Direct Imaging of Circumstellar Disks in the Orion Nebula",Astronomical Journal,v.111, p.1977.
- ↑Marc Kassiset al,2006, "Mid-Infrared Emission at Photodissociation Regions in the Orion Nebula",The Astrophysical Journal,637:823-837. Also see thepress releaseArxivat2006-10-24 aWayback Machine.
- ↑Ker Than, 11 January 2006, "The Splendor of Orion: A Star Factory Unveiled",Space.com
- ↑"Mapping Orion's Winds",January 16, 2006,Vanderbilt News Service
- ↑ibid,Balick, pp. 623 624.
- ↑"Detail of the Orion Nebula",HST image and text.
Enllaços externs
[modifica]
- Nebulosa d'Orió observada per Chandra/HST
- Nebulosa d'Orió observada per l'observatori Gemini
- Nebulosa d'Orió observada per ESA/Hubble
- Messier 42, SEDS pàgines Messieri específicamentNGC 1976.
