Одна з найвідоміших структур у земному небі щойно відкрилася в абсолютно новому світлі.
Спостереження в середньому та ближньому інфрачервоному діапазонах за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба висвітлили небачені раніше особливості космічної хмари, відомої як Туманність Кінської Голови. Космічний телескоп збільшив зображення, що захоплює дух, і показав область на вершині “конячої голови”, зафіксувавши вусики і нитки у вражаючій роздільній здатності.
Використовуючи комбінацію з 23 фільтрів, команда астрономів досягла такої вражаючої роздільної здатності, що змогла відстежити випромінювання від зерен розміром менше 20 нанометрів, включаючи частинки міжзоряних поліциклічних ароматичних вуглеводнів, а також світло, розсіяне більшими зернами, та іонізований водень, присутній в хмарі.
Туманність Кінська Голова, названа так за схожість з головою коня, – це окрема хмара на відстані близько 1300 світлових років від нас, що входить до складу комплексу молекулярних хмар Оріона. Вона щільно заповнена пилом і газом – настільки щільно, що в оптичному світлі вона темна, як тінь. На багатьох фотографіях хмара виглядає як діра в газі, що світиться навколо неї.
Якщо наблизити зображення або розглядати його в діапазоні довжин хвиль за межами нормального людського зору, туманність перетворюється з темної порожнечі на сяючу хмару, що роздувається. Туманність Кінська Голова не має внутрішнього джерела світла, але нагрівається сусіднім комплексом під назвою Сигма Оріоніса – системою дуже молодих, великих, гарячих зірок, які світяться при температурі близько 34 600 Кельвінів.
Таке поєднання ознак робить туманність Кінська Голова чудовою лабораторією для вивчення зоряних розплідників. Сама “кінська голова” – це щільне згущення матеріалу, що зруйнувалося під дією гравітації і містить маленькі зорі в процесі формування, які закриті від нашого погляду самим пилом.
Але інтенсивне випромінювання зірок за межами туманності має руйнівний вплив на речовину навколо. Далеке ультрафіолетове світло викликає процес, який називається фотодисоціацією, коли молекули розпадаються на частини під дією жорстких променів, створюючи поле переважно нейтрального міжзоряного середовища. Отже, навколо туманності Кінська Голова є так звана область фотодисоціації (ОРФ), яку знімки JWST допоможуть дослідити.
Нові спостереження також можуть допомогти зрозуміти процес фотовипаровування, коли газ іонізується потужним світлом і ефективно випаровується.
Наразі зображення дозволили команді вчених виокремити дрібномасштабні структури, які прикрашають освітлений край туманності Кінська Голова, і мережу ниток, перпендикулярних до передньої частини PDR. Ця мережа містить пил і газ, які складають частину фотовипарного потоку.
Але це лише початок. Наступним кроком буде детальний аналіз випромінюваного світла, щоб визначити хімічний склад пилу і газу, а також розмір і потік пилових зерен на основі того, як світло розсіюється. Це дозволить створити детальну модель еволюції пилу в PDR і допоможе дослідникам зрозуміти, як ці хмари змінюються і випаровуються, врешті-решт звільняючи новонароджені зірки, що опинилися в пастці.
Перша стаття прийнята до публікації в журналі Astronomy & Astrophysics і доступна на arXiv.
