Hestehovedtågen (den officielle navn er Barnard 33) er et af de mest berømte objekter på himlen. På billeder taget selv med brug af amatørteleskoper ser det meget imponerende ud. Hvordan er dette objekt, og ser det altid ud på de sædvanlige fotografier i det optiske område?
Hvor rumhesten bor
Hestehovedtågen er placeret i stjernebilledet Orion - det område på himlen, der er rigest på interessante objekter - lige under den klare stjerne Alnitak (den venstre stjerne i Orions Bælte). Afstanden til den er cirka 1600 lysår (ca. 490 parsecs). Det er ikke for langt; efter galaktiske standarder er hun vores nabo.
Det er dog ikke let at observere det med amatørteleskoper, selvom det er muligt at fotografere det, især hvis du sætter et specielt filter på linsen, der kun transmitterer et af de spektrale bånd af lys, der udsendes af ioniseret brint. Faktum er, at Barnard 33 er synlig for os på baggrund af en anden tåge - en emissionståge, der udstråler intensivt netop i dette båndspektrum. Med dette filter anvendt ser Hestehoved-billedet således ud (se nedenfor).
Kommer ud af skyen
Hvis du ser nærmere på fotografiet af tågen, kan du se, at den ser ud til at dukke op fra en gigantisk mørk sky oplyst af stjerner. Dette majestætiske syn kan chokere og fascinere en person, især hvis du husker, at rumhestens "hals" og "hoved" indtager et område i rummet med en diameter på omkring 3,5 lysår.
Den enorme formation, som de er en lille del af, er til gengæld blot et element i en endnu større struktur, der er hundredvis af lysår lang. Denne struktur omfatter store interstellare skyer af støv og gas, lyse diffuse tåger, mørke kugler - isolerede skyer af gas og støv, unge og dannende stjerner. Hele dette kompleks kaldes "Orion Molecular Cloud".
Nature of the Dark Horsehead Nebula
Udtrykket "mørk" betyder, at det absorberer lys, men ikke udsender eller spreder det selv, og det er kun synligt i det optiske område, fordi dets silhuet skærmer lyset fra emissionstågen IC 434 bagved.
Sådanne objekter er relativt tætte (ved interstellare standarder), meget lange skyer af gas og støv. De er karakteriseret ved meget uregelmæssige og utydelige kanter og har ofte komplekse uregelmæssige former.
Disse skyerkoldt, deres temperatur overstiger ikke flere tiere, nogle gange endda enheder, kelvin. Gas findes der i molekylær form, og interstellart støv er også til stede - faste partikler op til 0,2 mikron i størrelse. Støvmassen er omkring 1 % af gasmassen. Koncentrationen af et stof i en sådan molekylær sky kan være fra 10-4 til 10-6 partikler pr. kubikcentimeter.
Den største af skyerne kan ses med det blotte øje, f.eks. Kulsækken i stjernebilledet Sydkorset eller Storgraven i stjernebilledet Cygnus.
Infrarødt portræt
Udviklingen af astronomi med alle bølger gjorde det muligt at se verden i den bredeste række af dens manifestationer. Fysiske objekter er trods alt i stand til at udstråle ikke kun i det optiske område. Desuden er dette frekvensområde - det eneste tilgængeligt for vores direkte opfattelse - meget snævert, og det tegner sig kun for en lille brøkdel af al strålingen fra rummet.
Infrarøde stråler kan fortælle meget om forskellige rumobjekter. Så i studiet af molekylære skyer er de nu et uundværligt værktøj. Ved at absorbere lys af optiske frekvenser vil skyen uundgåeligt genudsende det i det infrarøde område af spektret, og denne stråling vil bære information om strukturen af tågen og om de processer, der finder sted i den. Støv er ingen barriere for disse stråler.
I 2013, med hjælp fra rumteleskopet. Hubble fangede et af de mest bemærkelsesværdige billeder af Hestehovedtågen. Foto taget ved bølgelængder på 1,1 µm (blåt overlay) og 1,6 µm(Orange farve); nord til venstre. Men hun ligner ikke en hest længere.
Hvad er der indeni?
Infrarøde billeder ser ud til at fjerne støvtæppet fra tågen, som et resultat af hvilket skystrukturen i Barnard 33 bliver synlig. Dynamikken i dens ydre områder er perfekt synlig: der er en udstrømning af gas under påvirkning af hård stråling fra unge varme stjerner. Et af disse armaturer er placeret i toppen af skyen.
Skyens kollaps skyldes også ioniserende stråling fra emissionstågen IC 434. Ser man nu på det optiske billede, er skæret omkring kanten af Barnard 33 slående - ioniseringsfronten, hvor energiske fotoner mødes med skyens ydre lag. Alle disse strålinger, der ioniserer gassen, "blæser" den bogstaveligt. Accelererer i et stærkt magnetfelt og forlader skyen. Hestehovedet smelter således gradvist, og om et par millioner år vil det forsvinde helt.
Det lange bølgelængde infrarøde billede viser en anden struktur i tågen: en gasbue er tydeligt synlig, hvor vi ser den velkendte silhuet af en hest i optik.
Gas- og støvskyens kemi
Fordi mørke tåger er ekstremt kolde, falder deres egen stråling på den langbølgede del af spektret. Derfor studeres den kemiske sammensætning af sådanne skyer ved at analysere toppene af mikrobølge- og radiospektrene - de såkaldte signaturer, de spektrale signaturer af visse molekyler. Infrarød stråling fra støv er også ved at blive undersøgt.
Hovedkomponenten i enhver tåge er naturligvis brint - omkring 70 % af det. Helium - ca. 28%; resten står andre stoffer for. Det skal bemærkes, at deres koncentrationer i forskellige tåger kan variere. Signaturer af vand, kulilte, ammoniak, hydrogencyanid, neutr alt kulstof og andre stoffer, der er fælles for interstellare skyer, blev fundet i Horsehead-spektrene. Der er også organiske forbindelser: ethanol, formaldehyd, myresyre. Der var dog også en uidentificeret linje.
I 2012 blev det rapporteret, at molekylet, der var ansvarlig for denne mystiske signatur, endelig var blevet fundet. Det viste sig at være en simpel carbonhydridforbindelse C3H+. Interessant nok ville en sådan molekylær ion under jordiske forhold ikke være stabil, men i den interstellare tåge, hvor stof er ekstremt sjældent, forhindrer intet det i at eksistere.
Star Nursery
Kolde og tætte molekylære skyer er kilden til stjernedannelse, vugge for fremtidige stjerner og planetsystemer. I teorien om stjernedannelse er nogle detaljer om denne proces stadig uklare. Men selve det faktum, at der findes protostellare objekter på forskellige udviklingsstadier i mørke tåger, såvel som meget unge stjerner, er blevet bevist ved hjælp af en stor mængde observationsdata.
Hestehovedet i stjernebilledet Orion er ingen undtagelse. Generelt er hele den gigantiske molekylære Orion Cloud karakteriseret ved en aktivstjernedannelse. Og i de tætte områder af Barnard 33 foregår stjernefødslens processer. For eksempel er et lyst objekt næsten ved sin "krone" en ung armatur, der endnu ikke har forladt sit "barneværelse" af støv og gas. Der er lignende objekter i området, hvor tågen slutter sig til den store sky. Så 'stjernevuggestuen' i Hestehovedet fungerer og vil i sidste ende føre til ødelæggelsen af denne spektakulære kosmiske struktur.
