Hvad sker der i Orions Horsehead Nebula?

To forskergrupper brugte et kort fra NASAs Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, SOFIA, at afdække nye fund om stjerner, der dannes i Orions ikoniske Horsehead -stjernetåge. Kortet afslører vitale detaljer for at få en fuldstændig forståelse af støv og gas, der er involveret i stjernedannelse.

Horsehead -stjernetågen er indlejret i den meget større Orion B kæmpe molekylære sky og er ekstremt tæt, med masse nok til at lave omkring 30 sollignende stjerner. Det markerer grænsen mellem den omgivende kolde molekylære sky - fyldt med de råvarer, der er nødvendige for at lave stjerner og planetsystemer - og området mod vest, hvor der allerede er dannet massive stjerner. Men strålingen fra stjernerne tærer på disse råvarer. Mens de kolde molekyler, som kulilte, dybt inde i den tætte tåge er beskyttet mod denne stråling, molekyler på overfladen udsættes for det. Dette udløser reaktioner, der kan påvirke stjernedannelse, herunder omdannelse af kulilte -molekyler til carbonatomer og ioner, kaldet ionisering.

Et hold, ledet af John Bally ved Center for Astrofysik og Rumastronomi, ved University of Colorado i Boulder, ønskede at lære, om den intense stråling fra nærliggende stjerner er stærk nok til at komprimere gassen i stjernetågen og udløse ny stjernedannelse. De kombinerede data fra SOFIA og to andre observatorier for at få et mangefacetteret overblik over strukturen og bevægelsen af ​​molekylerne der.

Ballys team fandt ud af, at strålingen fra de nærliggende stjerner skaber varmt plasma, der komprimerer den kolde gas inde i Horsehead, men komprimeringen er utilstrækkelig til at udløse fødslen af ​​yderligere stjerner. Alligevel, de lærte vigtige detaljer om tågenes struktur.

Strålingen fik en destruktiv ioniseringsbølge til at styrte ned over skyen. Den bølge blev stoppet af den tætte Horsehead -del af skyen, får bølgen til at vikle rundt om den. Horsehead udviklede sin ikoniske form, fordi den var tæt nok til at blokere de destruktive kræfter i ioniseringsbølgen.

"Formen på den ikoniske Horsehead Nebula taler til bevægelsen og hastigheden af ​​denne proces, "sagde Bally." Det illustrerer virkelig, hvad der sker, når en molekylær sky ødelægges af ioniseret stråling. "

Forskere forsøger at forstå, hvordan stjerner dannede sig i Horsehead -stjernetågen - og hvorfor flere stjerner ikke gjorde det - fordi dets nærhed til Jorden tillader astronomer at studere den i detaljer. Dette giver fingerpeg om, hvordan stjerner kan dannes i fjerne galakser, der er for langt væk til, at fine detaljer kan observeres tydeligt af selv de mest kraftfulde teleskoper.

"I undersøgelser som dette, vi lærer, at stjernedannelse er en selvbegrænsende proces, "sagde Bally." De første stjerner, der blev dannet i en sky, kan forhindre fødslen af ​​yderligere stjerner i nærheden ved at ødelægge tilstødende dele af skyen. "

I en anden undersøgelse baseret på SOFIAs kort, et team af forskere ledet af Cornelia Pabst, fra Leiden University, Holland, analyseret gasens struktur og lysstyrke inden for kolde mørke områder i og omkring Horsehead -stjernetågen. Denne region har meget lidt stjernedannelse sammenlignet med Orion B -skyen eller Den Store Nebula i Orion, sydvest for Horsehead -stjernetågen. Pabst og hendes team ønskede at forstå de fysiske forhold i det mørke område, der kan påvirke stjernedannelseshastigheden.

De fandt ud af, at formen, gasens struktur og lysstyrke i stjernetågen passer ikke til eksisterende modeller. Yderligere observationer er nødvendige for at undersøge, hvorfor modellerne ikke matcher det, der blev observeret.

"Vi er lige begyndt at forstå det, selvom vi kun kiggede på en meget lille del af denne molekylære sky, alt er mere kompliceret, end hvad modellerne oprindeligt angav, "sagde Pabst." Dette kort er smukt, værdifulde data, som vi kan kombinere med fremtidige observationer for at hjælpe os med at forstå, hvordan stjerner dannes lokalt, i vores galakse, så vi kan derefter relatere det til ekstragalaktisk forskning. "

Undersøgelserne blev offentliggjort i Astronomisk Journal og Astronomi og astrofysik .

Horsehead Nebula -kortet, der blev brugt af begge hold, blev oprettet ved hjælp af SOFIAs opgraderede GREAT instrument. Det blev opgraderet til at bruge 14 detektorer samtidigt, så kortet blev skabt betydeligt hurtigere, end det kunne have været på tidligere observatorier, som kun brugte en enkelt detektor.

"Vi kunne ikke have foretaget denne forskning uden SOFIA og dets opgraderede instrument, upGREAT. "sagde Bally." Fordi den lander efter hver flyvning, dets instrumenter kan justeres, opgraderet og forbedret på måder, der ikke er mulige på rumbaserede observatorier. SOFIA er grundlæggende for at udvikle stadig mere kraftfulde og pålidelige instrumenter til fremtidig brug i rummet. "

SOFIA er en Boeing 747SP jetliner, der er modificeret til at bære et teleskop med en diameter på 100 tommer.