Туманність Оріона: Зоря, видима невооруженим оком

Туманність Оріона розташована на відстані 1267 світлових років від Землі, однак ви все можете побачити її без телескопа. Ця комбінація робить її унікальною: це найближча до нашої планети область формування масивних зірок, достатньо близька, щоб її гасіння досягало видимої яскравості невооруженим оком на відстані більше тисячі світлових років.

Каталогізована як Мессьє 42 або М42, туманність розташована посередині "меча", який звисає з Поясу Оріона. Вона не лише видима - вона є одним з найбільше сфотографованих і інтенсивно вивчених об'єктів нічного неба, оскільки дозволяє астрономам спостерігати утворення зірок і планет у реальному часі, достатньо близько, щоб розрізнити окремі зірки та диски, а не просто анонімне сяйво.

Ця стаття розглядає те, що робить саму туманність Оріона гідною такої уваги: її масштаб, переповнене скупчення зірок у ній, просту кількість дитячих планетних систем, які астрономи там знайшли, та її місце у межах набагато більшого, здебільшого невидимого комплексу хмар.

Туманність Оріона розташована на відстані 1267 світлових років, що робить її найближчою до Землі областю формування масивних зірок. Саме ця близькість є причиною того, що вона стала улюбленою лабораторією для вивчення того, як народжуються зірки - більше ніде астрономи не можуть наблизитися настільки до такої великої зорі і при цьому бачити її чітко.

М42 оцінюється на ширину приблизно 25 світлових років, що дає їй видимий розмір з Землі близько 1 градуса. Туманність також має реальну масу для супроводу цього розміру: приблизно в 2000 разів більше маси Сонця, зв'язана в газ, пил і зірки, які з нього конденсуються.

Туманність Оріона - одна з найяскравіших туманностей на небі і видима невооруженим оком з видимою величиною 4,0. У ясну, темну ніч ви можете вибрати її як розмиту пляму в мечі Оріона без жодної оптичної допомоги.

Враховуючи цю яскравість, її історія дивно пізня. Ні Альмагест Птолемея, ні Книга Нерухомих Зірок аль-Суфі не записали це, хоча обидва каталоги перелічували інші плями туманності на небі, і Галілей також не згадав це, незважаючи на спрямування свого телескопа саме на цей ділянку неба в 1610 та 1617 роках. Дифузна, хмарна природа туманності була вперше записана 26 листопада 1610 року французьким астрономом Ніколя-Клодом Фабрі де Пейреском, використовуючи телескоп-рефрактор, куплений його меценатом Гійомом дю Вер. Об'єкт, видимий невооруженим оком, вимагав більше тисячоліття організованих спостережень неба, щоб правильно ідентифікувати його як хмару, а не зірку.

У серці туманності Оріона знаходиться дуже молоде відкрите скупчення, відоме як скупчення Трапеція, назване на честь астеризму, утвореного його чотирма найяскравішими зірками, упакованими в діаметр всього 1,5 світлових років. Це щільне угруповання затоплює навколишній газ достатньою кількістю ультрафіолетового світла, щоб зробити всю туманність світною.

Трапеція - це лише щільне ядро чогось більшого: це компонент набагато більшого скупчення туманності Оріона, асоціація приблизно 2800 зірок, розкиданих на діаметр 20 світлових років. Це велика кількість молодих, гравітаційно взаємодіючих зірок, стиснутих у порівняно малий обсяг простору, що створює динаміку за хаотичнішою поведінкою туманності.

Ця перенаселеність має наслідки. Два мільйони років тому скупчення туманності Оріона могло бути домом втікаючих зірок AE Aurigae, 53 Arietis та Mu Columbae, які зараз літять від туманності зі швидкістю більше 100 км/с (62 миль/с). Головне пояснення - це тісна гравітаційна зустріч всередині скупчення, достатньо насильницька, щоб викинути зірки з такими швидкостями - нагадування про те, що така перенаселена "зоря" не є м'яким місцем.

Можливо, у суміші щось ще більш масивне. У статті 2012 року було запропоновано, що проміжна чорна діра, більш ніж у 100 разів масивніша від Сонця, може присутствувати у межах Трапеції - пропозиція, зроблена спеціально для пояснення необично великого розсіювання швидкості, виміряного між зірками скупчення. Якщо підтверджено, це означало б, що екстремальні зоряні швидкості в регіоні пов'язані не тільки з окремими тісними зустрічами, але й з прихованим, важким об'єктом, що перемішує все скупчення.

Відійшовши від Трапеції та туманності в цілому, все стає ще більш зайнятим: спостереження виявили приблизно 700 зірок на різних етапах формування всередину туманності Оріона. Це число пояснює, чому туманність функціонує менше як один об'єкт і більше як зоряна передпокій, з новими зірками, що з'являються на кожному етапі від газу, що коллапсує, до повністю сформованих молодих зірок.

Ця передпокій не залишиться відкритою навіки. Найменші та найяскравіші зірки, видимі у туманності Оріона сьогодні, вважаються молодшими за 300000 років, а найяскравіші з них можуть мати лише 10000 років - миготіння за зоряними стандартами. Приблизно через 100000 років більшість газу та пилу туманності буде викинута, що означає, що світна хмара, яку ми зараз бачимо, - це тимчасова фаза, а не постійна характеристика неба.

У 1993 році спостереження телескопом Космічного телескопа Габла дали першу серйозну підтвердження протопланетних дисків у туманності Оріона - дисків газу та пилу навколо молодих зірок, які з тих пір називають проплідами. Вони вважаються системами на найранніших етапах утворення планет, фактично сонячними системами, захопленими під час зборки.

З тих пір як було дано першу підтвердження, кількість зросла: майже 180 проплідів було виявлено у туманності Оріона. Зображення проплідів в інших регіонах, що формують зірки, є рідкісними, і Оріон залишається єдиною регіоном з великою відомою вибіркою, просто тому, що він досить близько до Землі, щоб розрізнити їх детально. Наступне найкраще місце не близько - NGC 1977 має найбільшу кількість проплідів, знайдених поза туманністю Оріона, і цей загальний показник становить всього 7 підтверджених. Практично все, що астрономи знають про проплідів як про популяцію, а не як про ізольовані цікавинки, походить від цієї однієї туманності.

Якою б спектакулярною вона не була, туманність Оріона - це лише найяскравіший, найбільш видимий фрагмент чогось набагато більшого. Вона є частиною набагато більшої туманності, відомої як комплекс молекулярних хмар Оріона, який розповсюджується по всій сузір'ю Оріона і включає Барнард Луп, туманність Голова Коня, M43, M78 та туманність Полум'я. Комплекс в цілому - це область формування зірок з віком зірок аж до 12 мільйонів років, і він розповсюджується на сотні світлових років - сама туманність Оріона - це лише та частина, яка достатньо ясно освітлена, щоб ми помітили її з Землі.

Більшість цієї прихованої активності відбувається в Оріоні А, гігантській молекулярній хмарі, яка містить туманність Оріона і є найбільш активною регіоном формування зірок у локальному сусідстві Сонця. За останні кілька мільйонів років там утворилося близько 3000 молодих зоряних об'єктів, включаючи близько 190 протозірок та близько 2600 зірок до головної послідовності. Туманність Оріона, якою б яскравою вона не була, являє собою лише частку цього числа - видима вершина набагато більшої, здебільшого темної зорі.

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