Мъглявината Конска глава (официалното й име е Barnard 33) е един от най-известните обекти в небето. На снимки, направени дори с използването на любителски телескопи, изглежда много впечатляващо. Какъв е този обект и винаги ли изглежда на обичайните снимки в оптичния диапазон?
Където живее космическият кон
Мъглявината Конска глава се намира в съзвездието Орион - районът на небето, най-богат на интересни обекти - точно под ярката звезда Алнитак (лявата звезда от Пояса на Орион). Разстоянието до него е приблизително 1600 светлинни години (около 490 парсека). Не е твърде далеч; според галактическите стандарти тя е наш съсед.
Въпреки това не е лесно да го наблюдавате с любителски телескопи, въпреки че е възможно да го снимате, особено ако поставите специален филтър върху обектива, който пропуска само една от спектралните ленти светлина, излъчвана от йонизиран водород. Факт е, че Barnard 33 ни се вижда на фона на друга мъглявина - емисионна мъглявина, която интензивно излъчва точно в тази ивицаспектър. С приложен този филтър снимката на Конската глава изглежда така (вижте по-долу).
Излизане от облака
Ако се вгледате внимателно в снимката на мъглявината, можете да видите, че изглежда, че излиза от гигантски тъмен облак, осветен от звезди. Тази величествена гледка може да шокира и очарова човек, особено ако си спомните, че „шията“и „главата“на космическия кон заемат област от пространството с диаметър около 3,5 светлинни години.
Огромната формация, от която те са малка част, от своя страна е просто елемент от още по-грандиозна структура, дълга стотици светлинни години. Тази структура включва големи междузвездни облаци от прах и газ, ярки дифузни мъглявини, тъмни глобули - изолирани облаци от газ и прах, млади и формиращи се звезди. Целият този комплекс се нарича "Молекулен облак на Орион".
Природата на мъглявината тъмна конска глава
Терминът "тъмно" означава, че поглъща светлина, но не я излъчва или разсейва сама и се вижда в оптичния обхват само защото силуетът му предпазва светлината от емисионната мъглявина IC 434 зад нея.
Такива обекти са относително плътни (по междузвездни стандарти), много дълги облаци от газ и прах. Те се характеризират с много неправилни и неясни граници и често имат сложни неправилни форми.
Тези облацистудени, тяхната температура не надвишава няколко десетки, понякога дори единици, келвин. Там съществува газ в молекулярна форма, присъства и междузвезден прах - твърди частици с размери до 0,2 микрона. Масата на праха е около 1% от масата на газа. Концентрацията на вещество в такъв молекулен облак може да бъде от 10-4 до 10-6 частици на кубичен сантиметър.
Най-големият от облаците може да се види с невъоръжено око, като Въглищния чувал в съзвездието Южен кръст или Голямата яма в съзвездието Лебед.
Инфрачервен портрет
Развитието на астрономията с всички вълни направи възможно да се види света в най-широкия спектър от неговите проявления. В крайна сметка физическите обекти са способни да излъчват не само в оптичния обхват. Освен това, този честотен диапазон - единственият достъпен за нашето директно възприятие - е много тесен и представлява само малка част от цялото излъчване от космоса.
Инфрачервените лъчи могат да разкажат много за различни космически обекти. Така че, в изследването на молекулярните облаци, те сега са незаменим инструмент. Поглъщайки светлината с оптични честоти, облакът неизбежно ще я излъчи отново в инфрачервената област на спектъра и това излъчване ще носи информация за структурата на мъглявината и за процесите, протичащи в нея. Прахът не е пречка за тези лъчи.
През 2013 г. с помощта на космическия телескоп. Хъбъл засне едно от най-забележителните изображения на мъглявината Конска глава. Снимката е направена при дължини на вълната от 1,1 µm (синьо наслагване) и 1,6 µm(Оранжев цвят); север вляво. Но тя вече не прилича на кон.
Какво има вътре?
Инфрачервените изображения сякаш премахват прашната завеса от мъглявината, в резултат на което става видима облачната структура на Barnard 33. Динамизмът на външните й области е перфектно видим: има изтичане на газ под въздействие на силно излъчване от млади горещи звезди. Едно от тези светила се намира в горната част на облака.
Сривът на облака също се дължи на йонизиращата радиация от емисионната мъглявина IC 434. Поглеждайки сега към оптичното изображение, сиянието около ръба на Barnard 33 е поразително - йонизационният фронт, където енергийните фотони се срещат с външните слоеве на облака. Всички тези лъчения, йонизиращи газа, буквално го „издухват“. Ускорявайки се в силно магнитно поле, той напуска облака. Така Конската глава постепенно се топи и след няколко милиона години ще изчезне напълно.
Дълговълновото инфрачервено изображение показва различна структура в мъглявината: газова дъга е ясно видима, където виждаме познатия силует на кон в оптиката.
Химията на облака от газ и прах
Тъй като тъмните мъглявини са изключително студени, тяхното собствено излъчване пада върху дълговълновата част на спектъра. Следователно химическият състав на такива облаци се изучава чрез анализиране на пиковете на микровълновия и радиоспектъра – така наречените подписи, спектралните сигнатури на определени молекули. Инфрачервено лъчение от прах също се разследва.
Основният компонент на всяка мъглявина е, разбира се, водородът - около 70% от него. Хелий - приблизително 28%; останалото се отчита от други вещества. Трябва да се отбележи, че техните концентрации в различните мъглявини могат да се различават. Сигнали от вода, въглероден окис, амоняк, циановодород, неутрален въглерод и други вещества, общи за междузвездните облаци, бяха открити в спектрите на Конската глава. Има и органични съединения: етанол, формалдехид, мравчена киселина. Имаше обаче и някаква неидентифицирана линия.
През 2012 г. беше съобщено, че молекулата, отговорна за този мистериозен подпис, най-накрая е открита. Оказа се просто въглеводородно съединение C3H+. Интересното е, че при земни условия такъв молекулен йон не би бил стабилен, но в междузвездната мъглявина, където материята е изключително разредена, нищо не й пречи да съществува.
Star Nursery
Студените и плътни молекулярни облаци са източникът на образуването на звезди, люлката на бъдещите звезди и планетните системи. В теорията за образуването на звезди някои подробности за този процес все още са неясни. Но самият факт за съществуването на протозвездни обекти на различни етапи на развитие в тъмните мъглявини, както и много млади звезди, е доказан с помощта на голямо количество данни от наблюдения.
Конската глава в съзвездието Орион не е изключение. Като цяло, целият гигантски молекулен облак на Орион се характеризира с активенобразуване на звезди. А в гъстите райони на Barnard 33 протичат процесите на раждане на звезди. Например, ярък обект почти в самата си „корона“е младо светило, което все още не е напуснало „разсадника“си от прах и газ. Подобни обекти има в областта, където мъглявината се присъединява към големия облак. Така че „звездната детска стая“в Конската глава работи и в крайна сметка ще доведе до унищожаването на тази грандиозна космическа структура.
