Mlhovina Orionu: Hvězdná školka viditelná pouhým okem

Mlhovina Orionu se nachází 1 267 světelných let od Země a přesto ji můžete vidět bez dalekohledu. Tato kombinace ji činí neobvyklou: je to nejbližší oblast masivní tvorby hvězd k naší planetě, dostatečně blízká, aby její záření dosáhlo viditelnosti pouhým okem přes více než tisíc světelných let vesmíru.

Katalogizovaná jako Messier 42 nebo M42 se mlhovina nachází uprostřed „meče" visícího z Orionova pásu. Není jen viditelná – je jedním z nejvíce fotografovaných a intenzivně studovaných objektů noční oblohy, protože umožňuje astronomům pozorovat tvorbu hvězd a planet v reálném čase, dostatečně blízko na to, aby rozlišili jednotlivé hvězdy a disky místo jen anonymního záření.

Tento článek zkoumá, co činí samotnou mlhovinu Orionu takto důležitou: její měřítko, přeplnené hvězdné kupy v ní, čisté množství baby solárních systémů, které astronomové tam našli, a její místo v mnohem větším, z velké části neviditelném komplexu mraků.

Mlhovina Orionu se nachází 1 267 světelných let daleko, což ji činí nejbližší oblastí masivní tvorby hvězd k Zemi. Právě tato blízkost je důvodem, proč se stala oblíbeným laboratorním místem pro studium, jak se hvězdy rodí – nikde jinde nemohou astronomové přijít tak blízko k tak velké školce a přesto ji vidět jasně.

M42 se odhaduje na přibližně 25 světelných let v šířce, což jí dává zdánlivou velikost ze Země přibližně 1 stupeň. Mlhovina má také skutečnou hmotnost odpovídající této velikosti: přibližně 2 000 krát hmotnost Slunce, vázaná v plynu, prachu a hvězdách, které se z ní kondenzují.

Mlhovina Orionu je jednou z nejjasnějších mlhovin na nebi a je viditelná pouhým okem s viditelnou magnitudo 4,0. V jasné, temné noci ji můžete rozeznat jako rozmazanou skvrnu v Orionově meči bez jakékoli optické pomoci.

Vzhledem k této jasnosti je její historie zvláště pozdní. Ani Ptolemaiosův Almagest ani al-Sufího Kniha pevných hvězd to nezaznamenaly, přestože oba katalogy uváděly další skvrny mlhavosti na obloze, a Galileo to ani nezmínil, ačkoli zaměřil svůj dalekohled přesně na toto místo oblohy v roce 1610 a 1617. Difúzní, mraková povaha mlhoviny byla poprvé zaznamenána 26. listopadu 1610 francouzským astronomem Nicolas-Claude Fabri de Peirescem pomocí refraktorového dalekohledu zakoupeného jeho mecenášem Guillaumem du Vairem. Objekt viditelný pouhým okem vyžadoval více než tisíc let organizovaného pozorování oblohy, aby byl správně identifikován jako mrak místo hvězdy.

V srdci mlhoviny Orionu se nachází velmi mladá otevřená hvězdná kupa známá jako Trapézium, pojmenovaná podle asterismu tvořeného čtyřmi nejasnějšími hvězdami, stlačenými v průměru pouhých 1,5 světelného roku. Toto těsné seskupení je to, co zaplavuje okolní plyn dostatečným ultrafialovým světlem, aby se celá mlhovina rozsvítila.

Trapézium je jen husté jádro něčeho větších: je součástí mnohem větší Orinské mlhviny kupy, asociace přibližně 2 800 hvězd rozložené na průměr 20 světelných let. To je spousta mladých, gravitačně interagujících hvězd stlačených v relativně malém objemu vesmíru, což vytváří dynamiku za chaotičtějším chováním mlhoviny.

Tato přeplnění má důsledky. Před dvěma miliony let mohla být Orinská mlhvina kupy domovem prchavých hvězd AE Aurigae, 53 Arietis a Mu Columbae, které nyní letí od mlhoviny rychlostmi většími než 100 km/s (62 mil/s). Hlavním vysvětlením je úzké gravitační setkání v kupě natolik násilné, že vrhá hvězdy těmito rychlostmi – připomínka, že tak přeplnená „školka" není laskavé místo.

V mixu se může skrývat něco ještě masivnějšího. Příspěvek z roku 2012 navrhl, že černá díra střední hmotnosti, více než 100krát hmotnost Slunce, by mohla být přítomna v Trapéziu – návrh učiněný konkrétně vysvětlit neobvykle velký rozptyl rychlostí měřený mezi hvězdami kupy. Pokud by bylo potvrzeno, znamenalo by to, že extrémní hvězdné rychlosti v regionu nejsou jen o jednotlivých blízkých setkáních, ale také o skrytém, těžkém předmětu, který zamíchá celou kupu.

Oddálení od Trapézia a mlhoviny jako celku je ještě rušnější: pozorování odhalila přibližně 700 hvězd v různých fázích tvorby v mlhovině Orionu. Toto číslo je důvodem, proč mlhovina funguje méně jako jeden objekt a více jako hvězdný porodní dům, s novými hvězdami objevujícími se v každé fázi od kolapsu plynu až po plně vytvořené mladé hvězdy.

Tento porodní dům nebude otevřen navždy. Nejmladší a nejjasnější hvězdy viditelné v mlhovině Orionu dnes se předpokládá, že jsou mladší 300 000 let, a nejjasnější z nich mohou mít pouze 10 000 let – mžik podle hvězdných standardů. Během přibližně 100 000 let bude vypuzen většina plynu a prachu mlhoviny, což znamená, že zářící mrak, který vidíme nyní, je dočasná fáze, ne trvalá vlastnost oblohy.

V roce 1993 přinesla pozorování pomocí Hubbleova vesmírného dalekohledu první hlavní potvrzení protoplanetárních disků v mlhovině Orionu – disků plynu a prachu kolem mladých hvězd, které jsou od té doby zvány propydy. Jsou považovány za systémy v nejranějších fázích tvorby planet, efektivně sluneční soustavy chycené v procesu jejich montáže.

Od tohoto prvního potvrzení se počet zvýšil: v mlhovině Orionu bylo objeveno téměř 180 propyd. Obrázky propyd v jiných oblastech tvorby hvězd jsou vzácné a Orionu zůstává jedinou oblastí s velkým známým vzorkem, jednoduše proto, že je dostatečně blízko Zemi, aby je bylo možné rozlišit podrobně. Další nejlepší místo není blízko – NGC 1977 má největší počet propyd nalezených mimo mlhovinu Orionu a tento součet je jen 7 potvrzeno. Téměř vše, co astronomové vědí o propydech jako o populaci, ne jako o izolované zvláštnosti, pochází z této jedné mlhoviny.

Bez ohledu na to, jak spektakulární je, mlhovina Orionu je jen nejjasnější, nejvíce viditelný fragment něčeho mnohem většího. Je součástí mnohem větší mlhoviny známé jako kompleks molekulární mlhoviny Orionu, který se rozprostírá přes celou souhvězdí Orionu a zahrnuje Barnardovu smyčku, mlhovinu Koňské hlavy, M43, M78 a mlhovinu Plamene. Komplex jako celek je oblastí tvorby hvězd s věkem hvězd až 12 milionů let a rozprostírá se po stovkách světelných let – samotná mlhovina Orionu je jen ta část, která je dostatečně jasně osvětlena, abychom si jí všimli ze Země.

Velká část této skryté aktivity se odehrává v Orionu A, obřím molekulárním mraku, který obsahuje mlhovinu Orionu a je nejvíce aktivní oblastí tvorby hvězd v místním sousedství Slunce. Během posledních pár milionů let se tam vytvořilo přibližně 3 000 mladých hvězdných objektů, včetně přibližně 190 protohvězd a přibližně 2 600 hvězd před hlavní sekvencí. Mlhovina Orionu, jakmile je, představuje pouze zlomek tohoto součtu – viditelný vrchol mnohem větší, převážně temné školky.

• Wikipedia: Orion Nebula
• Wikipedia: Trapezium Cluster
• Wikipedia: Orion molecular cloud complex
• Wikipedia: Proplyd