The Horsehead Nebula (nama resminya adalah Barnard 33) adalah salah satu objek paling terkenal di langit. Dalam gambar yang diambil bahkan dengan menggunakan teleskop amatir, terlihat sangat mengesankan. Apa objek ini dan apakah selalu terlihat seperti foto biasa dalam rentang optik?
Tempat tinggal kuda luar angkasa
Nebula Kepala Kuda terletak di konstelasi Orion - wilayah langit yang paling kaya dengan objek menarik - tepat di bawah bintang terang Alnitak (bintang kiri Sabuk Orion). Jaraknya sekitar 1600 tahun cahaya (sekitar 490 parsec). Itu tidak terlalu jauh; menurut standar galaksi, dia adalah tetangga kita.
Namun, tidak mudah untuk mengamatinya dengan teleskop amatir, meskipun dimungkinkan untuk memotretnya, terutama jika Anda memasang filter khusus pada lensa yang hanya mentransmisikan salah satu pita spektrum cahaya yang dipancarkan oleh hidrogen terionisasi. Faktanya adalah bahwa Barnard 33 terlihat oleh kita dengan latar belakang nebula lain - nebula emisi yang secara intensif memancar tepat di pita inispektrum. Dengan filter ini diterapkan, foto Kepala Kuda terlihat seperti ini (lihat di bawah).
Keluar dari awan
Jika Anda melihat lebih dekat pada foto nebula, Anda dapat melihat bahwa ia muncul dari awan gelap raksasa yang diterangi oleh bintang-bintang. Pemandangan megah ini dapat mengejutkan dan mempesona seseorang, terutama jika Anda ingat bahwa "leher" dan "kepala" kuda ruang angkasa menempati wilayah ruang dengan diameter sekitar 3,5 tahun cahaya.
Formasi besar di mana mereka merupakan bagian kecil, pada gilirannya, hanyalah sebuah elemen dari struktur yang lebih agung yang panjangnya ratusan tahun cahaya. Struktur ini mencakup awan debu dan gas antarbintang yang besar, nebula difus terang, globul gelap - awan gas dan debu yang terisolasi, bintang muda dan sedang terbentuk. Seluruh kompleks ini disebut "Awan Molekul Orion".
Sifat Nebula Kepala Kuda Kegelapan
Istilah "gelap" berarti menyerap cahaya, tetapi tidak memancarkan atau menyebarkannya sendiri, dan terlihat dalam jangkauan optik hanya karena siluetnya melindungi cahaya dari nebula emisi IC 434 di belakangnya.
Objek tersebut relatif padat (menurut standar antarbintang), awan gas dan debu yang sangat panjang. Mereka dicirikan oleh batas yang sangat tidak teratur dan tidak jelas dan seringkali memiliki bentuk tidak beraturan yang kompleks.
Awan inidingin, suhunya tidak melebihi beberapa puluh, terkadang bahkan satuan, kelvin. Gas ada di sana dalam bentuk molekul, dan debu antarbintang juga ada - partikel padat berukuran hingga 0,2 mikron. Massa debu adalah sekitar 1% dari massa gas. Konsentrasi zat dalam awan molekul seperti itu bisa dari 10-4 hingga 10-6 partikel per sentimeter kubik.
Awan terbesar dapat dilihat dengan mata telanjang, seperti Coal Sack di konstelasi Southern Cross atau Great Pit di konstelasi Cygnus.
Potret inframerah
Perkembangan astronomi semua gelombang memungkinkan untuk melihat dunia dalam jangkauan terluas dari manifestasinya. Bagaimanapun, objek fisik mampu memancar tidak hanya dalam jangkauan optik. Selain itu, rentang frekuensi ini - satu-satunya yang tersedia untuk persepsi langsung kita - sangat sempit, dan hanya mencakup sebagian kecil dari semua radiasi dari luar angkasa.
Sinar inframerah dapat memberi tahu banyak tentang berbagai benda luar angkasa. Jadi, dalam studi awan molekuler, mereka sekarang menjadi alat yang sangat diperlukan. Menyerap cahaya frekuensi optik, awan pasti akan memancarkan kembali di wilayah spektrum inframerah, dan radiasi ini akan membawa informasi tentang struktur nebula dan tentang proses yang terjadi di dalamnya. Debu bukanlah penghalang bagi sinar ini.
Pada tahun 2013, dengan bantuan teleskop luar angkasa. Hubble menangkap salah satu gambar paling luar biasa dari Horsehead Nebula. Foto diambil pada panjang gelombang 1,1 m (lapisan biru) dan 1,6 m(Warna oranye); utara di sebelah kiri. Tapi dia tidak terlihat seperti kuda lagi.
Ada apa di dalamnya?
Gambar inframerah tampaknya menghilangkan tirai debu dari nebula, sebagai akibatnya struktur awan Barnard 33 menjadi terlihat. Dinamisme wilayah luarnya terlihat sempurna: ada aliran keluar gas di bawah pengaruh radiasi keras dari bintang muda yang panas. Salah satu tokoh ini terletak di atas awan.
Runtuhnya awan juga disebabkan oleh radiasi pengion dari nebula emisi IC 434. Melihat sekarang pada gambar optik, cahaya di sekitar tepi Barnard 33 mencolok - bagian depan ionisasi, tempat foton energik bertemu dengan lapisan luar awan. Semua radiasi ini, mengionisasi gas, secara harfiah "meledakkan" itu. Mempercepat dalam medan magnet yang kuat, ia meninggalkan awan. Dengan demikian, Kepala Kuda secara bertahap mencair, dan dalam beberapa juta tahun akan hilang sama sekali.
Gambar inframerah panjang gelombang panjang menunjukkan struktur yang berbeda di dalam nebula: busur gas terlihat jelas di mana kita melihat siluet kuda yang sudah dikenal di optik.
Kimia awan gas dan debu
Karena nebula gelap sangat dingin, radiasinya sendiri jatuh pada bagian panjang gelombang spektrum. Oleh karena itu, komposisi kimia awan tersebut dipelajari dengan menganalisis puncak spektrum gelombang mikro dan radio - yang disebut tanda tangan, tanda spektral molekul tertentu. Radiasi inframerah dari debu juga sedang diselidiki.
Komponen utama dari setiap nebula, tentu saja, adalah hidrogen - sekitar 70% darinya. Helium - sekitar 28%; sisanya diperhitungkan oleh zat lain. Perlu dicatat bahwa konsentrasi mereka di nebula yang berbeda mungkin berbeda. Tanda-tanda air, karbon monoksida, amonia, hidrogen sianida, karbon netral, dan zat lain yang umum pada awan antarbintang ditemukan dalam spektrum Horsehead. Ada juga senyawa organik: etanol, formaldehida, asam format. Namun, ada juga beberapa baris tak dikenal.
Pada 2012, dilaporkan bahwa molekul yang bertanggung jawab atas tanda tangan misterius ini akhirnya ditemukan. Ternyata menjadi senyawa hidrokarbon sederhana C3H+. Menariknya, di bawah kondisi terestrial ion molekuler seperti itu tidak akan stabil, tetapi di nebula antarbintang, di mana materi sangat langka, tidak ada yang mencegahnya untuk eksis.
Bintang Bintang
Awan molekuler yang dingin dan padat adalah sumber pembentukan bintang, tempat lahirnya bintang masa depan, dan sistem planet. Dalam teori pembentukan bintang, beberapa detail dari proses ini masih belum jelas. Tetapi fakta keberadaan objek protostellar pada berbagai tahap perkembangan di nebula gelap, serta bintang yang sangat muda, telah dibuktikan dengan menggunakan sejumlah besar data pengamatan.
The Horsehead di konstelasi Orion tidak terkecuali. Secara umum, seluruh Awan Orion molekul raksasa dicirikan olehpembentukan bintang. Dan di daerah padat Barnard 33, proses kelahiran bintang sedang berlangsung. Misalnya, sebuah objek terang yang hampir "mahkota" adalah seorang termasyhur muda yang belum meninggalkan "pembibitan" debu dan gasnya. Ada objek serupa di daerah di mana nebula bergabung dengan awan besar. Jadi 'pembibitan bintang' di Horsehead sedang bekerja dan pada akhirnya akan mengarah pada penghancuran struktur kosmik yang spektakuler ini.
