Anatomi af nedslaget af en protostellar jet i Orion-tågen

Et internationalt hold ledet af forskere fra Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) har afsløret, med en høj detaljegrad, de fysiske og kemiske virkninger af nedslaget af en protostellar jet i det indre af Oriontågen. Undersøgelsen blev lavet ved hjælp af observationer med Very Large Telescope (VLT) og 20 års billeder med Hubble Space Telescope (HST). Observationerne viser tegn på kompression og opvarmning produceret af stødfronten, og ødelæggelsen af ​​støvkorn, som forårsager en dramatisk stigning i gasfaseoverfloden af ​​jernatomer, nikkel og andre tunge grundstoffer i Oriontågen. Resultaterne blev for nylig offentliggjort i Astrofysisk tidsskrift .

Oriontågen, et af de kendte og lyseste objekter på nattehimlen, er det nærmeste område med massiv stjernedannelse til Jorden, og den har en kompleks og omfattende gasstruktur. Nogle af de nyfødte stjerner i den udsender gasstråler med høj hastighed, som, når de påvirker deres omgivelser, producerer stødfronter, som komprimerer og opvarmer nebulargassen. Disse stødzoner er bueformede, og kaldes Herbig-Haro objekter, efter deres opdagere, den amerikanske astronom George Herbig, og den mexicanske astronom Guillermo Haro.

Disse objekter er tidligere blevet observeret i mange mørke tåger, hvor den kolde gas er neutral, og dens vigtigste energikilde er den varme, der genereres af stødet. Imidlertid, gasstrålerne i Oriontågen er nedsænket i et stort strålingsfelt produceret af de mest massive stjerner i Orions Trapezium, beliggende i centrum af tågen. På grund af denne stråling er gassen inde i stødfronten og også gassen komprimeret, efter at den er passeret igennem, er varm og ioniseret, og det giver os mulighed for at måle præcist de fysiske forhold og den kemiske sammensætning af strålen.

Forskningen udført af et hold af astronomer i Spanien, Mexico og USA, ledet af José Eduardo Méndez Delgado, en ph.d.-studerende ved IAC og University of La Laguna (ULL), har afsløret de komplekse relationer mellem gassens ioniske overflod og dens fysiske forhold i HH204, et af de mest fremtrædende Herbig-Haro-objekter i Oriontågen.

"Vores arbejde viser, at i chokfronten af ​​HH204, gasmængderne af tunge grundstoffer såsom jern og nikkel øges med op til 350 % sammenlignet med de værdier, der normalt findes i Oriontågen, og dette giver os mulighed for at bestemme andelen af ​​andre kemiske grundstoffer mere nøjagtigt, som bidrager til en forbedret viden om den kemiske udvikling i solområdet, " forklarer José Eduardo Méndez Delgado, artiklens første forfatter.

"Sammen med berigelsen af ​​tunge grundstoffer i gasfasen, vi har observeret en opvarmet post-chokzone, som omfatter en meget lille del af gassen, og som lader os forstå de forskellige lag af strukturen af ​​Herbig-Haro-objektet genereret af stødfrontens stød, " siger César Esteban, og IAC-forsker og medforfatter til artiklen.

"Oprindelsen af ​​HH204 ser ud til at være forbundet med en af ​​de mest strålende og stjernedannelsesrige zoner i Oriontågen, regionerne kaldet Orion South, selvom der er mange vekselvirkninger af gas, som ser ud til at tilføre den fra flere retninger, " tilføjer William Henney, en forsker ved Institute of Radioastronomy and Astrophysics ved National Autonomous University of Mexico, og medforfatter til artiklen.

"Takket være billederne af Hubble-rumteleskopet har vi vist, at HH204 udbreder sig i en vinkel på 32 grader med himlens plan, som lader os observere gassens kompression på tværs, når vi nærmer os stødfronten, " påpeger Karla Arellano Córdova, en forsker ved University of Texas i Austin, og medforfatter til artiklen.

"Vi har set, at påvirkningen af ​​disse objekter kan være vigtig, når man skal bestemme de lokale fysiske forhold i ioniserede tåger. Faktisk, hvis vi ikke tager disse virkninger i betragtning, kan vi foretage ukorrekte bestemmelser af den kemiske sammensætning af de ioniserede tåger, som er grundlæggende teknikker til at forstå den kemiske udvikling af universet, " opsummerer Jorge García Rojas, en IAC-forsker og en medforfatter til artiklen.