Hmlovina Orióna: Hviezdna jaskyňa viditeľná voľným okom

Hmlovina Orióna sa nachádza 1 267 svetelných rokov od Zeme, a stále ju môžete vidieť bez ďalekohľadu. Táto kombinácia je to, čo ju robí nezvyčajnou: je to najvzdialenejší región masívnej tvorby hviezd k našej planéte, dosť blízko, aby sa jej lesk dostal na voľným okom viditeľnú jasnosť cez viac ako tisíc svetelných rokov vesmíru.

Katalogizovaná ako Messier 42 alebo M42, hmlovina sa nachádza v strede "meča", ktorý visí z Oriónovho pásu. Nie je len viditeľná – je jedným z najfotografovanejších a intenzívne študovaných objektov nočnej oblohy, pretože umožňuje astronómom pozorovať vznik hviezd a planét v reálnom čase, dosť blízko na riešenie jednotlivých hviezd a diskov namiesto len anonymného lesku.

Tento článok skúma, čo robí samotný Orión hmlovina hodnu tejto pozornosti: jej stupnicu, preplnenú hviezdnu kopa v nej, hrubý počet systémov baby solárnych hviezd, ktoré astronómovia našli tam, a jej miesto v oveľa väčšom, väčšinou neviditeľnom komplexe mrakov.

Hmlovina Orióna sa nachádza 1 267 svetelných rokov ďaleko, čo ju robí najvzdialenejším regiom masívneho tvorby hviezd k Zemi. Táto blízkosť je práve dôvod, prečo sa stala preferovanou laboratóriom na študium, ako sa rodí hviezdy – nikde inde sa astronómovia nemôžu priblížiť takému veľkému jaskyni a stále ju vidieť jasne.

M42 sa odhaduje na okolo 25 svetelných rokov v šírke, čo mu dáva viditeľnú veľkosť zo Zeme okolo 1 stupňa. Hmlovina má tiež skutočnú hmotnosť, aby zodpovedala tejto veľkosti: približne 2 000-krát hmotnosť Slnka, viazaná v plyne, prachu a hviezd, ktoré sa z nej kondenzujú.

Hmlovina Orióna je jednou z najjasnejších hmlovín na oblohe a je viditeľná voľným okom so zdanlivou veľkosťou 4,0. V jasnej, tmavej noci ju môžete rozpoznať ako rozmazané miesto v Oriónovom meči bez nejakej optickej pomoci.

Vzhľadom na túto jasnosť je jej história čudne oneskorená. Ani Ptolemaiosova Almagesti ani al-Sufího Kniha pevných hviezd to nezaznamenali, hoci oba katalógy uvádzali ďalšie flaky mlhavosti na oblohe a Galileo to ani nespomínal, napriek tomu, že v roku 1610 a 1617 zamerał svoj ďalekohľad na presne to miesto na oblohe. Difúzna, oblačná povaha hmlovina bola prvýkrát zaznamenená 26. novembra 1610 francúzskym astronómom Nicolas-Claude Fabri de Peirescom pomocou refraktorového ďalekohľadu, ktorý kúpil jeho mecenáš Guillaume du Vair. Predmety viditeľný voľným okom vyžadoval viac ako tisícročie organizovaného pozorovania oblohy, aby sa správne identifikoval ako oblak namiesto hviezdy.

V srdci hmlovina Orióna sa nachádza veľmi mladý otvorený hviezdny zhluk známy ako Lichobežník, pomenovaný po asterizme tvorenom štyrmi najjasnejšími hviezdami, zmáčanými v priemere iba 1,5 svetelného roku. Tento tesný zoskupenie je to, čo zaplavuje okolitný plyn dostatok ultrafialového svetla, aby sa celá hmlovina rozžiarila.

Lichobežník je len husté jadro niečo väčšie: je to komponent oveľa väčšej Oriónovej hmlovina zhluku, asociácie približne 2 800 hviezd rozptýlených v priemere 20 svetelných rokov. To sú mnohé mladé, gravitačne interagujúce hviezdy zhutnené do pomerne malého objemu vesmíru, čo vytvára dynamiku za chaotickejším správaním sa hmlovina.

Táto preplnenie má dôsledky. Pred dvoma miliónmi rokov mohol Oriónia hmlovina zhluk byť domovom utekajúcich hviezd AE Aurigae, 53 Arietis a Mu Columbae, ktoré teraz utekajú od hmlovina rýchlosťami väčšími ako 100 km/s (62 mi/s). Hlavným vysvetlením je tesné gravitačné stretnutie v zhlukom dosť násilné, že vyhadzuje hviezdy na tieto rýchlosti – pripomienka, že taký preplnený "jaskyňa" nie je príjemným miestom.

Niečo ešte masívnejší sa môže skrývať v zmesi. Príspevok z roku 2012 navrhol, že čierna diera strednej hmotnosti, viac ako 100-krát hmotnosť Slnka, by mohla byť prítomná v Lichobežníku – návrh učinený špeciálne na vysvetlenie neobvyklej veľkého rozptylu rýchlosti meraného medzi hviezdami zhlukom. Ak by to bolo potvrdené, znamenalo by to, že extrémne rýchlosti hviezd v regióne nie sú len o jednotlivých blízkych stretnutiach, ale aj o skrytom, ťažkom objekte, ktorý miešava celý zhluk.

Zoomovanie preč od Lichobežníka a hmlovina ako celku je ešte viac zaneprázdnené: pozorovania odhalili približne 700 hviezd v rôznych fázach tvorby v hmlovine Orióna. Toto číslo je dôvod, prečo hmlovina funguje menej ako jeden objekt a viac ako hviezdna pôrodňa, s novými hviezdami, ktoré sa objavujú v každej fáze od zrútilého plynu až po úplne sformované mladé hviezdy.

Táto pôrodňa neostane otvorená navždy. Najmladšie a najjasnejšie hviezdy viditeľné v hmlovine Orióna dnes sa predpokladá, že sú mladšie ako 300 000 rokov a najjasnejší z nich by mohla byť len 10 000 rokov staré – žmurk podľa hviezdnych noriem. Približne za 100 000 rokov sa väčšina plynu a prachu hmlovina bude vykázaná, čo znamená, že svietiaci mrak, ktorý vidíme teraz, je dočasná fáza, nie trvalá vlastnosť oblohy.

V roku 1993 poskytli pozorovania pomocou Hubbleho vesmírného ďalekohľadu prvé hlavné potvrdenie protoplanetárnych diskov v hmlovine Orióna – diskom plynu a prachu okolo mladých hviezd, ktoré sú od tej doby nazývané propydy. Sú považované za systémy v najskôr fázach tvorby planét, efektívne slnečné sústavy chytené v procese montáže.

Od tohto prvého potvrdenia sa počet zvýšil: v hmlovine Orióna bolo objavených takmer 180 propyd. Obrázky propyd v iných hviezdotvoriacich regiónoch sú vzácne a Orión zostáva jedinou oblasťou s veľkou známou vzorkou, jednoducho pretože je dostatočne blízko Zemi na ich riešenie v podrobnosti. Ďalší najlepší web nie je blízko – NGC 1977 má najväčší počet propyd zistený mimo hmloviny Orióna a tento součet je len 7 potvrdené. Takmer všetko, čo astronómovia vedia o propydy ako o populácii, nie ako o izolovaných kuriozitách, pochádza z tejto jednej hmlovina.

Hoci je taká spektakulárna, Orión hmlovina je len najjasnejší, najviditeľnejší zlomok niečo oveľa väčší. Je to časť oveľa väčšej hmlovina známej ako Orion molekulárna mrak komplex, ktorý sa rozprestiera cez celú Oriónovu konšteláciu a zahŕňa Barnardovu slučku, Konský hlava hmlovinu, M43, M78 a Flame hmlovinu. Komplex ako celok je hviezda tvorba región s hviezdami vekom až 12 miliónov rokov a rozprestiera sa cez stovky svetelných rokov – samotný Orión hmlovina je len časť, ktorá je dosť jasne osvetlená, aby sme si to všimli zo Zeme.

Veľká časť tejto skrytej aktivity sa vyskytuje v Oriónovi A, gigantický molekulárny mrak, ktorý obsahuje Orión hmlovina a je najaktívnejší tvorba hviezd regiónov v Slnkove lokálne susedstvo. Za posledných niekoľko miliónov rokov sa tam vytvorilo približne 3 000 mladých hviezdnych objektov, vrátane približne 190 protohviezd a približne 2 600 pred-main-sekvencie hviezd. Orión hmlovina, svetlá ako je, predstavuje len zlomok tohto súčtu – viditeľný špičiak palina väčšie, z veľkej časti tmavé jaskyňa.

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