Utilizator:Marius.deaconu/Messier 42

Messier 42 / M 42 / NGC 1976 / Nebuloasa din Orion
Date despre Obiectul Messier
Constelație: Orion Ascensie dreaptă 05h 35m 17.3s Declinație: -05° 23′ 28″ Distanță: 1,270±76 al (389 pc) Magnitudine aparentă: +3.0 Dimensiune aparentă: 65×60 minute de arc

Nebuloasa din Orion este unul dintre cele mai observate și fotografiate obiecte de pe cerul nocturn precum și unul dintre cele mai studiate obiecte cerești. Această nebuloasă ne-a dezvălui multe despre procesul prin care o stea și sistemul ei planetar se formează din nori de gaz și praf. Astronomii au observat în mod direct discuri protoplanetare, pitice brune, mișcări intense și violente de gaz precum și efectele ionizării fotonilor în jurul stelelor masive din nebuloasă.

Informații generale

Nebuloasa face parte dintr-o nebuloasă și mai mare buită Norul molecular complex din Orion. Norul molecular complex din Orion se întinde pe toata suprafața constelației Orion și include Bucla lui Barnard, Nebuloasa Cap de Cal, M 43, M 78 și Nebuloasa Flacără. Stelele se formează pe tot cuprinsul Nebuloasei Orion și formarea lor se observă în special, în spectrul infraroșu.

Nebuloasa este vizibilă cu ochiul liber chiar și din unele zone unde apare poluarea luminoasă. Se vede ca și o „stea” de magnitudine mijlocie sub cele trei stele care formează „Centura lui Orion”. Stelele apar cețos, pentru un observator cu un aparat vizual normal (ochi) și ca și o nebulozitate prin binocluri sau telescoape mici.

Nebuloasa din Orion conține un roi deschis foarte tânăr, cunoscut ca și Trapezium, datorită asterismului celor patru stelel primare. Două dintre acestea pot fi considerate ca facând parte ditr-un sistem binar în nopțiile cu vizibilitate astronomică mare, se văd ca un total de șase stele. Stelele din „Trapezium” sunt încă în formare, împreună cu multe alte stele, chiar în anii fragezi ai tinereții. Trapezium-ul poate fi un component al „Roiului nebular Orion”, un grup format din încă 2.000 de stele, cu un diametru total de 20 ani-lumină. Cu două milioane de ani în urmă, acest roi ar fi putut fi casa unor stele „migratoare” cum ar fi AE Aurigae, 53 Arietis sau Mu Columbae, care se îndepărtează de nebuloasă cu o viteză mai mare de 100 km/s.

Observatorii au notat de mai mult timp, o nuanță verzuie accentuată a nebuloasei, pe lângă zonele roșii și violet-albăstrii. Nuanța roșie este foarte bine cunoscută și este cauzată de liniile de radiație H^α, specifice unei lungimi de undă de 656.3 nm. Nuanța violet-albăstrie este specifică radiației reflectate de masivele stele din clasa O aflate în miezul nebuloasei.

Nuanța verde a fost un fel de puzzle pentru astronomii de la începutul secolului XX deoarece niciuna dintre liniile spectrale descopeite până atunci nu se regăsea în acest caz. S-au făcut speculații în jurul unui așa zis nou element chimic numit sugestiv „nebulium”. Cu o mai bună înțelegere a fizicii atomice s-a determinat mai târziu că acele linii din spectrul verde erau cauzate de o tranziție a electronilor în atomi de oxigen ionizați dublu, o așa numită „tranziție imposibilă (nepermisă)”. Această radiație nu s-a putut reproduce în laborator deoarece ea depinde de un mediu întâlnit numai în așa-numitul „deep space” (română: spațiul îndepărtat).

Istoric

Desenul lui Charles Messier al Nebuloasei din Orion din memoriile sale (fr. memoir), Mémoires de l'Académie Royale

Civilizația Maya din America Centrală are o legendă care are menționează zona de pe bolta cerească acaparată de Orion, numită și Xibalba.Traidiționalele jocuri ale lor conțineau în mijlocul pachetului de joc, o măzgălitură care reprezenta nebuloasa din Orion. Aceasta este dovada că mayașii au detectat o zonă difuză nu o stea sub „Centura lui Orion”.

Această nebuloasă se poate vedea în acest moment cu ochiul liber, totuși în mod bizar, nu este nicio mențiune a acestei nebuloase în însemnările astronomice ale secolului al XVII-lea. Mai ciudat este că nici Ptolemeu în cartea sa Almagesta, nici Abd Al-Rahman Al Sufi în a lui „Carte a stelelor fixe” nu au menționat această nebuloasă, deși au atașat la cărțile lor o liste cu obiecte ne-stelare. În mod curios, nici Galileo Galilei, care a făcut observații astronomice ale constelației Orion între 1610 și 1617, nu a descoperit nici el acest obiect. This has led to some speculation that a flare-up of the illuminating stars may have increased the brightness of the nebula.

Cel care este creditat ca descoperitorul nebuloasei din Orion este francezul Nicolas-Claude Fabri de Peiresc în 1610 după cum reiese din notițele lui Peirsec. Johann Baptist Cysat din Lucerna, un astronom iezuit a fost primul care a menționat (ce-i drept cam ambiguu) într-o scriere despre acest obiect. A fost descoperită separat de mai mulți astronomi cunoscuți în anii următori inclusiv de Christiaan Huygens în 1656 (schiță publicată în 1659). Charles Messier a fost primul care a notat nebuloasa pe 4 martie 1769, totodată cu cele trei stele din Trapezium (cele trei stele au fost descoperite și de Galilei în 1617, dar acesta nu a observat nebuloasa care le înconjra, probabil din cazua câmpului strâmt de viziune al primelor telescoape). Charles Messier a publicat primul catalog al obiectelor deep sky în 1774, cu mici completări în 1771, numit astăzi Catalogul Messier. Cum nebuloasa Orion a fost al patruzecișidoilea obiect din lista lui Messier, a primit denumirea de M42.

Spectroscopia făcută de William Huggins a arătat natura gazoasă a nebuloasei în 1865. Henry Drapper a făcut prima astrofotografie a nebuoasei din Orion pe 30 septembrie 1880, creditată ca fiind prima astrofotografie din istorie.

În 1902, Hermann Carl Vogel și Eberhard au descoperit viteze diferențiale în nebuloasă, iar până în 1914 astronomii au descoperit la Marseilles au folosit măsurătoare de interferență pentru a descoperi mișcări nregulate. Campbell și Moore au comfirmat aceste valori folosind un spectograf și astfel au demonstrat că în interiorul nebuloasei se găsesc turbulențe.

În 1931, Robert J. Trumpler a observat că stelele mai puțin strălucitoare de lângă Trapezium au formar un roi, și el a fost primul care a denumit acel roi, roiul Trapezium. Bazat pe magnitudinea stelelor și clasa lor spectrală, el a obțnut o distanță aproximativă de 1800 ani lumină. Această distanță este de trei ori mai mare decât distanța acceptată de comunitatea astronomică în prezent.

În 1993, Telescopul spațial Hubble a observat pentru prima dată Nebuloasa Orion. De atunci, nebuloasa a fost o țintă periodică în studiile efectuate ce telescopul spațial. Imaginile obținute au fost utilizate pentru a creea un model 3D al nebuloasei. Discul protoplanetar a fost observat lângă stelele nou-născute din nebuloasă. Totodată a fost cercetat și efectul devastator al nivelului mare de energie ultravioletă apărută la stelele gigant.

În 2005, Camera pentru observații panoramice , un instrument al telescopului spațial Hubble, a capturat cea mai detaliată imagine a nebuloasei de până acum. Imaginea a fost luată în timpul a 104 orbitări ale telescopului, capturân peste 3.000 de stele până la magnitudinea 23, inclusiv pitice brune care probabil că alcătuiesc un sistem binar.. Un an mai târziu, oamenii de știință care au lucrat cu telescopul spațial au anunțat pentru prima dată masa unui sistem binar eliptic format din două pitice brune, 2MASS J05352184–0546085. Perechea din nebuloasa Orion are o masă aproximativă de 0.054 M_☉ respectiv 0.034 M_☉ și o perioadă orbitală de 9.8 zile. În mod surprinzător, cea mai masivă s-a dovedit a fi și cea mai puțin luminoasă.

Structura

Imagine optică ce scoate la iveală nori de gaz şi de praf din Nebuloasa Orion; o imagine în infraroşu (dreapta) ce dezvăluie noi stele...Credite: C. R. O'Dell-Vanderbilt University, NASA și ESA.

Întreaga nebuloasă din Orion se întinde pe o suprafață din cer de 10° incluzând aici și norii interstelari de praf și gaze, roiuri stelare, gaz ionizat și nebuloase de reflexii.

Nebuloasă formează un nor sferic ascuțit, a cărui densitate este cea mai mare lângă miez.Temperatura în acest nor atinge valori de până la 10.000 K, temperatură care scade brusc la marginea nebuloasei. Spre deosebire de distribuția densității, norul dispune de o serie de viteze și turbulențe diferite, în sppecial în jurul nucleului. Unele momente relative ating valoarea de 10 km/s,cu variații locale de până la 50 km/s sau chiar mai mari.

Modelul astronomic curent pentru nebuloasă constă în regiuni ionizate centrate pe steaua Theta¹ Orionis C, steaua responsabilă pentru majoritatea emisiilor ionizate de ultraviolete. (Ea emite de 3-4 ori mai multă lumină fotoionizată decât cea ma apropiată stea strălucitoare, Theta^{2 Orionis A.) Aceasta este înconjurată de o zonă concavă de nori de mare densitate neutri, cu spații formate din gaze neutre în jurul zonei. Această zonă face parte din perimetru Norului molecular din Orion.}

Observatorii au dăruit nume mai multor elemente din Nebuloasa Orion. Culoarul întunecat care pătrunde în regiunea luminoasă se numește „Gura Peștelui”. Zonele luminoase de pe margini mai sunt numite și „Aripile”. Alte denumiri mai sun „Sabia”, „Lovitura”, sau „Vasul”.

Stellar formation

Viziune asupra a mai multor discuri protoplanetare din Nebuloasa Orion, luate de Telescopul spaţial Hubble Credite:NASA.

Nebuloasa Orion este un exemplu de „maternitate stelară”, unde noi stele se nasc mereu. Observațiile efectuate au demonstrat existență a aproximativ 700 stele în diferite etape ale vieții.

Observațiile recente făcute de telescopul spațial Hubble au scos la iveală o descoperire importantă, cea a discului protoplanetar în Nebuloasa Orion, așa numitele proplyds. Telescopul Hubble a descoperit numai puțin de 150 de astfel de discuri pe suprafața întregii nebuloase, acestea fiind considerate a fi sistme planetare în faze primordiale. Acest număr impresionant denotă faptul că în Univers, se găsesc un număr impresionant de sisteme solare, în formare sau deja la maturitate.

Stelele se formează când nori de hidrogen și alte gaze din regiunea H II se contractă sub propria lor greutate. În timp ce gazul se colapsează, regiunea centrală devine tot mai puternică și tot mai fierbinte, astfel gazul ajunge la temperaturi extreme prin convertirea energiei potențiale gravitaționale în energie termală. dacă temperatura ajunge la o cotă prea mare, fiziunea nucleară va aprinde o protostea. O protostea se naște atunci când începe să emită energie radiativă pentru a balansa gravittaea ei și a opri un colaps gravitațional.

În mod normal, un nor compus din materie rămâne la o distanță substanțială de stea înainte de pornirea reacțiilor de fuziune. Rămășițele norului formează discul protoplanetar al protostelei, locul unde se pot forma planetele. Recent, observațiile făcute în infraroșu au arătat că particulele de praf din aceste discuri protoplanetare cresc, trecând la următoarea fază, cea de planetă pitică.

Odată ce protostelele intră în fazele prezente în secvența principală, ea este clasificată ca fiin o stea. Chiar dacă toate discurile planetare pot forma planete, observațiile făcute au arătat că radiațiile stelare intense au distrus planetele mici din zonta Trapezium.

Vântul stelar și efectele lui

Odată formate, stelele din nebuloasă emit un curent de particule încărcate cunosctut și sub numele de vânt stelar. Stelele masive și stelele tinere dispun de un vânt stelar mult mai intens decât Soarele. Vântul formează unde de șoc când întâlnește gazul din nebuloase, gazul întâlnit sub formă de nori gazoși. Undele de șoc din vântul stelar formează o parte importantă în formarea stelelor prin comprimarea norilor de gaz, ducând astfel la colapsul gravitațional al norului de gaz.

În nebuloasa Orion au loc mai multe tipuri de șocuri. Catatlogul Herbig-Haro conține majoritatea fenomenelor legate de acest subiect din nebuloasa Orion.

• Șocurile arc sunt ciocniri staționare și se formează atunci când două paricule înaintează pentru a se ciocni una cu cealaltă. Acestea sunt prezente lângă cea mai caldă stea din nebuloasă unde vântul stelar atinge o viteză de zeci de kilometri pe oră. Ciocnirile arc pot să aibă loc și la capătul jeturilor stelare când acesta întâlnește particule interstelare.

• Șocurile dirijate de jet se formează în apropierea materiei răspânidte lângă stelele nou-născute. Aceste benzi înguste călătoresc cu stute de kilometrii pe oră și devin șocuri când întâlnesc gaze inerte.

• Șocurile încovoiate apar ca și șocuri arc pentru observator. Ele se produc atunci când un șoc dirijat de jet întâlnește o porțiune de gaz în mișcare.

Dinamica mișcărilor gazului din M42 este complexă, dar ele au o mișcare generală aparentă spre Pământ. Zona largă din spatele regiunii ionizate se contractă în acest moment sub presiunea proprii greutăți.

Evoluție

Imagine panoramică din centrul nebuloasei luată de telescopul Hubble. Viziunea se întinde pe o porţiune de 2.5 ani-lumină. Trapezium se află în partea central dreaptă a imaginii. Credite:NASA/ESA.

Norii interstelari din nebuloasa Orion se găsesc în conțnutul majorității galaxiilor, cum ar fi și Caleea Lactee. Ei au început ca și bule de hidrogen neutru, ixat cu alte elemente. Norul conține sute de mase solare și se poate extinde la sute de ani-lumină. Micuța forță de gravitație este prea slabă pentru a colapsa norul, fiind contracarată de presiunea foarte slabă a gazului din nor.

Orice a dus la coliziunea dintre un braț spiral ori din cauza undei de șoc emise de supernovă, atomii s-au transformat în molecule mai grele fapt care a dus la formarea unui nor molecular. Aceasta a precedat formarea stelelor din nor după o perioadă de 10-30 miloane de ani. Discul se concentrează în nucleul viitoarei stele, care poate fi înconjurat de de un disc protoplanetar. Aceasta este faza în care se află Nebuloasa Orion în prezent. Cele mai tinere și totodată cele mai strălucitoare stele se cred a avea o vârstă de cel mult 300.000 de ani., and the brightest may be only 10,000 years in age.

Unele dintre stelele care se colapsează sunt foarte masive și pot emite mari cantități de radiație ionizată ultravioletă. Un exemplu din acesta poate fi observat în roiul Trapezium. În timp, lumina ultravioletă întâlnită la stelele masie din centrul nebuloasei for îndepărta norul de gaz și de praf printr-un proces numit „evaporarea fotonilor”/ Acest proces eset responsabil pentru creerea în interiorul nebuloasei, o cavitate care permite stelelor Cea mai mare parte din aceste stele au o durată de viață mică și vor deveni curând supernove.

În aproximativ 100.000 de ani, majoritatea gazului și prafului va fi îndepăratat. Rămășițele nebuloasei vor forma un roi deschis tânăr, un roi format din stele tinere și strălucitoare. Cel mai celebru exemplu de acest timp sunt Pleiadele, cel mai celebru roi deschis.

În cultura populară

În filmul Fântâna, Nebuloasa Orion se referă la Xibalba și este un simbol proeminent al morții și renașterii.

See also

• List of Messier objects
• New General Catalogue
• List of diffuse nebulae

Notes

1. ^{^}1,270 × tan( 66′ / 2 ) = 12 ly. radius
2. ^{^}From temperate zones in the Northern Hemisphere, the nebula appears below the Belt of Orion; from temperate zones in the Southern Hemisphere the nebula appears above the Belt.
3. ^{^}C. Robert O'Dell commented about this wikipedia article, "The only egregious error is the last sentence in the Stellar Formation section. It should actually read 'Even though most planetary disks can form planets, observations show that intense stellar radiation should have destroyed any proplyds that formed near the Trapezium group, if the group is as old as the low mass stars in the cluster. 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.'"

External links

• Orion Nebula observed by Chandra/HST
• Orion Nebula observed by Gemini Observatory
• Orion Nebula at ESA/Hubble
• Messier 42, SEDS Messier pages and specifically NGC 1976.
• January 2006 Hubble Space Telescope image of the Orion Nebula
• January 2006 Hubble Space Telescope image of the Trapezium cluster
• Orion Nebula M42, Hubble Images
• Remarkable new views captured of Orion Nebula, SpaceFlight Now, 2001.
• NightSkyInfo.com - The Great Orion Nebula
• Computer visualization of Orion Nebula. Data gathered from the Hubble Space Telescope and ground-based sensors were combined to form a 3D volume visualization of the nebula. Narration of the planetarium-like flythrough describes notable features and views from angles not possible from Earth. Link contains downloadable MPEG and Quicktime movies of flythrough.