La Nebulosa Cabeza de Caballo (su nombre oficial es Barnard 33) es uno de los objetos más famosos del cielo. En imágenes tomadas incluso con el uso de telescopios de aficionados, se ve muy impresionante. ¿Qué es este objeto y cómo se ve siempre en las fotografías habituales en el rango óptico?
Donde vive el caballo espacial
La Nebulosa Cabeza de Caballo se encuentra en la constelación de Orión, la región del cielo más rica en objetos interesantes, justo debajo de la brillante estrella Alnitak (la estrella izquierda del Cinturón de Orión). La distancia a él es de aproximadamente 1600 años luz (alrededor de 490 parsecs). No está muy lejos; según los estándares galácticos, ella es nuestra vecina.
Sin embargo, no es fácil observarlo con telescopios de aficionados, aunque es posible fotografiarlo, sobre todo si le pones un filtro especial a la lente que transmite solo una de las bandas espectrales de luz que emite el hidrógeno ionizado. El hecho es que Barnard 33 es visible para nosotros en el contexto de otra nebulosa, una nebulosa de emisión que irradia intensamente precisamente en esta banda.espectro. Con este filtro aplicado, la foto de la cabeza de caballo se ve así (ver más abajo).
Saliendo de la nube
Si miras de cerca la fotografía de la nebulosa, puedes ver que parece emerger de una nube oscura gigante iluminada por estrellas. Esta vista majestuosa puede sorprender y fascinar a una persona, especialmente si recuerda que el "cuello" y la "cabeza" del caballo espacial ocupan una región del espacio con un diámetro de aproximadamente 3,5 años luz.
La enorme formación de la que son una pequeña parte, a su vez, es solo un elemento de una estructura aún mayor de cientos de años luz de largo. Esta estructura incluye grandes nubes interestelares de polvo y gas, nebulosas difusas brillantes, glóbulos oscuros, nubes aisladas de gas y polvo, estrellas jóvenes y en formación. Todo este complejo se llama la "Nube Molecular de Orión".
Naturaleza de la Nebulosa Cabeza de Caballo Oscura
El término "oscuro" significa que absorbe la luz, pero no la emite ni la dispersa, y es visible en el rango óptico solo porque su silueta protege la luz de la nebulosa de emisión IC 434 detrás de él.
Tales objetos son relativamente densos (según los estándares interestelares), nubes muy largas de gas y polvo. Se caracterizan por bordes muy irregulares e indistintos y, a menudo, tienen formas irregulares complejas.
Estas nubesfrío, su temperatura no supera varias decenas, a veces incluso unidades, kelvin. El gas existe allí en forma molecular, y también está presente el polvo interestelar, partículas sólidas de hasta 0,2 micrones de tamaño. La masa de polvo es aproximadamente el 1% de la masa de gas. La concentración de una sustancia en dicha nube molecular puede ser de 10-4 a 10-6 partículas por centímetro cúbico.
La mayor de las nubes se puede ver a simple vista, como el Saco de Carbón en la constelación de la Cruz del Sur o el Gran Pozo en la constelación de Cygnus.
Retrato infrarrojo
El desarrollo de la astronomía de todas las ondas hizo posible ver el mundo en la gama más amplia de sus manifestaciones. Después de todo, los objetos físicos son capaces de irradiar no solo en el rango óptico. Además, este rango de frecuencia, el único disponible para nuestra percepción directa, es muy estrecho y representa solo una pequeña fracción de toda la radiación del espacio.
Los rayos infrarrojos pueden decir mucho sobre varios objetos espaciales. Entonces, en el estudio de las nubes moleculares, ahora son una herramienta indispensable. Al absorber luz de frecuencias ópticas, la nube inevitablemente la reemitirá en la región infrarroja del espectro, y esta radiación llevará información sobre la estructura de la nebulosa y sobre los procesos que tienen lugar en ella. El polvo no es una barrera para estos rayos.
En 2013, con la ayuda del telescopio espacial. Hubble capturó una de las imágenes más notables de la Nebulosa Cabeza de Caballo. Foto tomada en longitudes de onda de 1,1 µm (superposición azul) y 1,6 µm(Color naranja); norte a la izquierda. Pero ya no parece un caballo.
¿Qué hay dentro?
Las imágenes infrarrojas parecen eliminar la cortina de polvo de la nebulosa, como resultado de lo cual se hace visible la estructura de nubes de Barnard 33. El dinamismo de sus regiones exteriores es perfectamente visible: hay una salida de gas bajo la influencia de la radiación dura de las estrellas calientes jóvenes. Una de estas luminarias se encuentra en la parte superior de la nube.
El colapso de la nube también se debe a la radiación ionizante de la nebulosa de emisión IC 434. Mirando ahora la imagen óptica, el brillo alrededor del borde de Barnard 33 es sorprendente: el frente de ionización, donde los fotones energéticos se encuentran con las capas exteriores de la nube. Todas estas radiaciones, ionizando el gas, literalmente lo "expulsan". Acelerando en un fuerte campo magnético, sale de la nube. Por lo tanto, la Cabeza de Caballo se está derritiendo gradualmente y en unos pocos millones de años desaparecerá por completo.
La imagen infrarroja de longitud de onda larga muestra una estructura diferente dentro de la nebulosa: un arco de gas es claramente visible donde vemos la familiar silueta de un caballo en la óptica.
Química de la nube de gas y polvo
Debido a que las nebulosas oscuras son extremadamente frías, su propia radiación cae en la parte de longitud de onda larga del espectro. Por lo tanto, la composición química de tales nubes se estudia analizando los picos de los espectros de microondas y radio, las llamadas firmas, las firmas espectrales de ciertas moléculas. También se está investigando la radiación infrarroja del polvo.
El componente principal de cualquier nebulosa es, por supuesto, el hidrógeno, alrededor del 70 % del mismo. Helio - aproximadamente 28%; el resto corresponde a otras sustancias. Cabe señalar que sus concentraciones en diferentes nebulosas pueden diferir. En los espectros de Horsehead se encontraron firmas de agua, monóxido de carbono, amoníaco, cianuro de hidrógeno, carbono neutro y otras sustancias comunes a las nubes interestelares. También hay compuestos orgánicos: etanol, formaldehído, ácido fórmico. Sin embargo, también había una línea no identificada.
En 2012, se informó que finalmente se había encontrado la molécula responsable de esta misteriosa firma. Resultó ser un compuesto de hidrocarburo simple C3H+. Curiosamente, en condiciones terrestres, dicho ion molecular no sería estable, pero en la nebulosa interestelar, donde la materia está extremadamente enrarecida, nada impide que exista.
Guardería de estrellas
Las nubes moleculares frías y densas son la fuente de formación estelar, la cuna de futuras estrellas y sistemas planetarios. En la teoría de la formación estelar, aún no están claros algunos detalles de este proceso. Pero el hecho mismo de la existencia de objetos protoestelares en diferentes etapas de desarrollo en nebulosas oscuras, así como estrellas muy jóvenes, ha sido probado utilizando una gran cantidad de datos de observación.
La cabeza de caballo en la constelación de Orión no es una excepción. En general, toda la Nube de Orión molecular gigante se caracteriza por un activoformación estelar. Y en las regiones densas de Barnard 33, los procesos de nacimiento de estrellas están ocurriendo. Por ejemplo, un objeto brillante casi en su "corona" es una luminaria joven que aún no ha salido de su "guardería" de polvo y gas. Hay objetos similares en el área donde la nebulosa se une a la gran nube. Así que la 'guardería de estrellas' en Horsehead está funcionando y eventualmente conducirá a la destrucción de esta espectacular estructura cósmica.
