Orionnebulosan

Orionnebulosan
Emissions- och reflektionsnebulosa

Orionnebulosan i det synliga och infraröda området, bild av Hubble - teleskopet
Forskningshistoria
öppnare Nicolas-Claude Fabry de Peiresc
öppningsdatum 26 november 1610
Observationsdata
( Epoch J2000.0 [3] )
rätt uppstigning 05 h  35 m  16,4789 s
deklination −05° 23′ 22,844″
Distans från 1300 till 1600 St. år
Skenbar magnitud ( V ) +4,0 m
Synliga mått 65' × 60'
Konstellation Orion
fysiska egenskaper
Radie från 12 till 15 St. år
Andra beteckningar
M 42, NGC 1976 [1] , Sh-2 281 [2]
Information i Wikidata  ?
 Mediafiler på Wikimedia Commons

Orionnebulosan ( M 42 , NGC 1976 , Sh-2 281 , Stora Orionnebulosan [4] ) är en emissions- och reflektionsnebulosa , såväl som ett stjärnbildande område i stjärnbilden Orion . Den har en skenbar ljusstyrka på cirka 4 m , vilket gör den inte bara synlig för blotta ögat, utan också den ljusaste diffusa nebulosan och ett av de ljusaste objekten på djup himmel . Nebulosan upptäcktes av Nicolas-Claude Fabry de Peiresc 1610.

På grund av sin ljusstyrka är Orionnebulosan populär inom amatörastronomi . Dess vinkeldiameter är mer än 1°, dess yta är mer än 4 gånger månens yta . Nebulosan är upplyst av de ljusa stjärnorna i Orions Trapezoid  , en ung öppen stjärnhop som ligger i nebulosan.

Egenskaper

Plats

Orionnebulosan är 1300-1600 ljusår bort från jorden , enligt olika uppskattningar, och ligger på himlen i stjärnbilden Orion . Dess vinkeldimensioner är cirka 65′ × 60′, därför är arean mer än 4 gånger månens yta , och nebulosans linjära diameter är från 23 till 30 ljusår [5] [6] [7 ] [8] . Själva nebulosan är en del av en större struktur: Orionmolnet , som sträcker sig över hela stjärnbilden. Objekt som Barnard's Loop , Horsehead Nebula , de Merana Nebula , M 78 och andra är alla en del av Orionmolnet [9] [10] .

Fysiska egenskaper

Orionnebulosan är ett komplex av moln av gas och stoft med en total massa på cirka 10 000 M⊙ , där aktiv stjärnbildning sker . Nebulosans skenbara magnitud är 4 m , vilket gör den synlig för blotta ögat, den ljusaste diffusa nebulosan och ett av de ljusaste objekten i rymden [7] . Nebulosan innehåller en mycket ung öppen stjärnhop  , Orion Trapezium , vars ljusaste stjärnor lyser upp nebulosan och joniserar dess materia [5] [6] . På grund av detta är den synlig i det optiska området som en emissions- och reflektionsnebulosa och delvis som en H II-region , och temperaturen i vissa av dess regioner når 10 000 K [11] [12] . Förutom väte och helium innehåller nebulosan även tyngre grundämnen, och i förhållande till väte och helium är deras innehåll i genomsnitt cirka 70 % av solenergin [13] . Totalt har omkring 3000 stjärnor hittats i nebulosan [14] , och enligt uppskattningar kan deras antal nå upp till 10 000 [15] . Minst 150 av dem har protoplanetära skivor [6] [8] .

Förmodligen förlorade Orionnebulosan för cirka 400 tusen år sedan ungefär 2/3 av sin initiala massa på grund av trycket från stjärnstrålning och stjärnvind . I framtiden kommer stjärnbildningen i nebulosa att slutföras, damm och gas kommer att skingras, och det kommer att bli en öppen stjärnhop, liknande i parametrar till Plejaderna [15] .

Trapets av Orion

Orions  trapets är en öppen stjärnhop som ligger i en nebulosa, mycket ung och mindre än 3 miljoner år gammal. Den innehåller mer än 1000 stjärnor [16] med en total massa på 1800 M , och massan av all materia i klustret är förmodligen 4500 M , och om minst 20 % av det återstående stoftet och gasen bildar stjärnor, klustret kommer att vara gravitationsbundet. Masssegregation observeras i klungan , vilket för en så ung klunga kan förklaras av att mer massiva stjärnor bildades främst i den tätare mitten av klungan. Förmodligen finns det också ett svart hål med en massa på minst 100 M ⊙ i mitten av klustret [17] [18] .

De ljusaste stjärnorna i klungan - Theta¹ Orioni A , B , C och D , som ungefär bildar en trapets , gav namnet till denna klunga [16] . Bland stjärnorna i klustret är den hetaste och ljusaste den binära θ¹ Orion C. Dess temperatur är 36 000 K , dess skenbara magnitud  är 5,13 m , dess spektraltyp  är O6 och den är en av de O-klassstjärnor som är närmast jorden [7] . Dessutom ger den det största bidraget till joniseringen av nebulosans materia: nästa stjärna i denna indikator, θ² Orion A, avger 3–4 gånger mindre joniserande strålning, medan den inte tillhör själva klustret [12] .

Studiens historia

Förmodligen var Orionnebulosan känd för Maya-civilisationen : i deras myter finns det referenser till ett "rökmoln" i mitten av en liksidig triangel bildad av Rigel , Saif och Alnitak , där Orionnebulosan verkligen är [19] . Det finns dock ingen tillförlitlig information om observationer av nebulosan före 1600-talet. Å andra sidan, misstog astronomer ofta Orion Trapezium för en enda stjärna av 5:e magnituden: denna "stjärna" dök upp i kataloger som Claudius Ptolemaios år 130 e.Kr., Tycho Brahe i slutet av 1500-talet och Johann Bayer 1603, där den fick beteckningen Theta Orion [7] [20] .

Orionnebulosan upptäcktes första gången av Nicolas-Claude Fabry de Peyresque 1610 [1] [20] , men han publicerade inte sin upptäckt, och först 1916 stod det klart att det var han som upptäckte nebulosan. Dessförinnan ansågs Johann Baptist Cysat , som upptäckte nebulosan oberoende av Peiresc 1611, som upptäckaren. 1610 och 1617 observerades nebulosans område av Galileo Galilei , men båda gångerna lade han inte märke till nebulosan, men 1617 upptäckte han först att Theta Orion inte är en enda stjärna, utan en trippel. Efter det upptäcktes både nebulosan och mångfalden av Theta Orion oberoende av andra forskare, till exempel Giovanni Battista Hodierna , som lämnade den första kända skissen av nebulosan. Senast 1731 upptäckte Jean-Jacques de Meran en svagare del av nebulosan, separerad på himlen av en dammremsa från huvudregionen - Nebula de Meran [7] [21] .

1769 observerade Charles Messier Orionnebulosan . Han sökte efter kometer och sammanställde en katalog över objekt som kunde förväxlas med dem, och publicerade 1771 den första upplagan av sin katalog, där Orionnebulosan betecknades M 42 och de Meran Nebula  M 43. Dessa två objekt är ganska ljusa och de är svåra att förväxla med kometer, därför har Messier antagligen lagt till dem, liksom Manger och Plejaderna , till katalogen för att ha fler föremål i den än i Lacaille- katalogen , som innehöll 42 föremål [ 7] [21] [22] [23] .

Orionnebulosan observerades upprepade gånger av William Herschel , och 1789 antog han att den bestod av "material för framtida solar". Även om hypotesen inte kunde bekräftas vid den tidpunkten, visade den sig vara sann [7] [21] .

År 1865 drog William Huggins , med hjälp av spektroskopiska observationer, slutsatsen att nebulosan bestod av lysande gas. År 1880 tog Henry Draper det första fotografiet av Orionnebulosan, som var det första fotografiet av en nebulosa i historien [7] [21] .

1931 kallade Robert Julius Trumpler för första gången Orions Trapezium för ett "trapezium". Han uppskattade avståndet till den till 1800 ljusår. Denna uppskattning var tre gånger högre än vad som tidigare accepterats, men det visade sig vara närmare verkligheten [24] .

1993 observerade Hubble-teleskopet nebulosan för första gången och har gjort regelbundna observationer sedan dess. Baserat på resultaten av de första observationerna upptäcktes de protoplanetära skivorna av nebulosans stjärnor [6] [25] . År 2006 togs den mest detaljerade bilden av nebulosan med samma teleskop, som inkluderade mer än 3000 stjärnor, inklusive bruna dvärgar [26] . Samma år upptäcktes det bruna dvärgbinära systemet 2MASS J05352184–0546085 , för vilket komponentmassorna uppmättes direkt för första gången: 0,054 och 0,034 M . Oväntat visade sig den tyngre komponenten vara svagare än den lättare [27] .

År 2022 togs de första bilderna av nebulosan av rymdteleskopet James Webb . Eftersom teleskopet huvudsakligen arbetar i det infraröda spektrumet, hindrar dammet i nebulosan inte dess observation. Dessa bilder kan hjälpa till i studiet av bildandet av stjärnor och i synnerhet i studiet av hur massiva stjärnor påverkar gas- och stoftmolnet där de uppstår [28] .

Observationer

Orionnebulosan är en av de mest kända nebulosorna och är populär för observationer inom amatörastronomi . Den är synlig även för blotta ögat: dess magnitud är cirka 4 m . Nebulosan kan observeras från nästan var som helst på jorden, eftersom den är nära den himmelska ekvatorn. Den ligger i asterismen Sword of Orion , som i sin tur ligger mellan Orions bälte och två stjärnor: Saif och Rigel . Den bästa tiden för observationer är januari [10] [29] [30] .

Ytljusstyrkan i området för trapetsen överstiger 15 m per kvadratgrad , i andra delar når den 17 m . Som jämförelse är natthimlens ytljusstyrka i frånvaro av ljusföroreningar 21,6 m per kvadratgrad [31] [32] .

Med blotta ögat, med god syn och med en ganska mörk himmel, kan du se att detta objekt inte ser ut som en stjärna, utan som en disig fläck, och när det observeras även med en liten kikare , blir detta uppenbart. Genom att använda även ett litet 6 cm teleskop kan detaljer om nebulosan, i synnerhet de fyra stjärnorna i Orions Trapezium , urskiljas , såväl som de Meran-nebulosan . Med större teleskop blir fler stjärnor i trapetsen synliga, och nebulosans färg blir också synlig [30] [33] .

När den ses visuellt med små teleskop verkar nebulosan grönblå [33] , men det finns olika färger i dess spektrum. Blå och violetta färger är det reflekterade ljuset från ljusa heta stjärnor, grönt är emissionslinjerna för dubbeljoniserade syreatomer , rött är emissionen av väteatomer i -linjen . Eftersom strålningskällorna i olika färger skiljer sig åt skiljer sig färgerna även i delar av nebulosan [34] [35] . Anledningen till att grönt ljus sänds ut var inte klart under lång tid, och ett hypotetiskt grundämne, nebulium , introducerades för att förklara detta fenomen . Med utvecklingen av atomfysiken blev det tydligt att sådana linjer är förbjudna syrelinjer [36] .

Närliggande deep sky-objekt

Orionnebulosan är en del av Orionmolnet , så dess omgivning är rik på anmärkningsvärda djupa himmelobjekt [9] [10] [37] .

Anteckningar

  1. 1 2 Seligman C. NGC Objekt : NGC 1950-1999  . Hämtad 22 april 2020. Arkiverad från originalet 13 oktober 2018.
  2. Den skarpa katalogen  . Vintergatans galaxkarta . Hämtad 19 november 2020. Arkiverad från originalet 7 augusti 2020.
  3. ↑ NASA/ IPAC Extragalactic Database  . NASA/IPAC Extragalactic Database (2005). Hämtad 13 juli 2011. Arkiverad från originalet 4 juli 2012.  (Tillgänglig: 13 juli 2011)
  4. Den stora nebulosan i stjärnbilden Orion . Astronet . Hämtad 19 november 2020. Arkiverad från originalet 27 november 2020.
  5. ↑ 12 Orionnebulosan . _ _ Encyclopedia Britannica . Encyclopedia Britannica Inc. Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 30 oktober 2020. 
  6. ↑ 1 2 3 4 Zharov V.E. Orionnebulosan // Great Russian Encyclopedia / kap. ed. Yu. S. Osipov . - M . : BRE Publishing House , 2014. - T. 10. - S. 416. - 767 sid. — ISBN 978-5-85270-361-3 .
  7. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Frommert H., Kronberg C. Messier Objekt 42 . Messier Database . Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 5 oktober 2018.
  8. ↑ 12 Älskling D. Orionnebulosan . The Internet Encyclopedia of Science . Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 28 februari 2021.
  9. ↑ 12 Älskling D. Orion komplex . The Internet Encyclopedia of Science . Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 15 mars 2019.
  10. ↑ 1 2 3 4 Orion: vinterkonstellation . Astromyt . Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 29 mars 2013.
  11. Balick B., Gammon RH, Hjellming RM Orionnebulosans struktur  // Publications of the Astronomical Society of the Pacific  . - San Francisco: Astronomical Society of the Pacific , 1974. - Oktober ( vol. 86 , iss. 513 ). — S. 616 . — ISSN 1538-3873 . - doi : 10.1086/129654 .
  12. 12 C. R. O'Dell . Orionnebulosans struktur (engelska)  // Publications of the Astronomical Society of the Pacific  : tidskrift. - San Francisco: Astronomical Society of the Pacific , 2001. - Vol. 113 , nr. 779 . - S. 29-40 . ISSN 1538-3873 . - doi : 10.1086/317982 . - . Arkiverad 11 december 2020.  
  13. Esteban C., Peimbert M., Torres-Peimbert S., Escalante V. Kemisk sammansättning av Orionnebulosan härledd från echellespektrofotometri  // Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society  . - N. Y .: Wiley-Blackwell , 1998. - 1 april ( vol. 295 ). — S. 401 . — ISSN 0035-8711 . - doi : 10.1046/j.1365-8711.1998.01335.x .
  14. Orionnebulosan. Se genom Hubble-teleskopet . Astronet . Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 27 oktober 2020.
  15. ↑ 1 2 Kroupa P., Aarseth S., Hurley J. Bildandet av en bunden stjärnhop: från Orionnebulosan till Plejaderna  // Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society  . - N. Y .: Wiley-Blackwell , 2001. - 1 mars ( vol. 321 ). — S. 699–712 . — ISSN 0035-8711 . - doi : 10.1046/j.1365-8711.2001.04050.x . Arkiverad från originalet den 8 augusti 2018.
  16. ↑ 12 David Darling . Trapezium (engelska) . The Internet Encyclopedia of Science . Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 13 april 2021.  
  17. Lynne A. Hillenbrand, Lee W. Hartmann. En preliminär studie av Orionnebulosans klusterstruktur och dynamik  //  The Astrophysical Journal . - Bristol: IOP Publishing , 1998. - 10 januari ( vol. 492 , utgåva 2 ). — S. 540–553 . — ISSN 1538-4357 0004-637X, 1538-4357 . - doi : 10.1086/305076 . Arkiverad från originalet den 12 juli 2021.
  18. Ladislav Subr, Pavel Kroupa, Holger Baumgardt. Fånga mig om du kan: Finns det ett "Runaway-mass" svart hål i Orionnebulosan?  (engelska)  // The Astrophysical Journal . - Bristol: IOP Publishing , 2012. - 1 september ( vol. 757 ). — S. 37 . — ISSN 0004-637X . - doi : 10.1088/0004-637X/757/1/37 .
  19. Den kosmiska härden  . NASA (25 mars 2016). Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 25 oktober 2020.
  20. 1 2 James A. Den stora Orionnebulosan: M42 & M43 . Southern Astronomical Delights 204 (27 juni 2012). Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 8 februari 2018.
  21. ↑ 1 2 3 4 Frommert H., Kronberg C. Hodiernas Deep Sky Observations  . Messier Database (25 augusti 2007). Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 27 november 2015.
  22. Messier C. Catalog des Nébuleuses & des amas d'Étoiles, que l'on découvre parmi les Étoiles fixes sur l'horizon de Paris; observées à l'Observatoire de la Marine, avec différens instrument  (franska)  // Mémoires de l'Académie Royale des Sciences: tidskrift. - Paris: Académie Royale des Sciences , 1774. Arkiverad från originalet den 26 december 2015.
  23. Frommert H., Kronberg C. Messier Questions & Answers  . Messier Database . Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 27 september 2020.
  24. Trumpler, Robert Julius. The Distance of the Orionnebula  (engelska)  // Publications of the Astronomical Society of the Pacific  : tidskrift. - San Francisco: Astronomical Society of the Pacific , 1931. - Vol. 43 , nr. 254 . — S. 255 . - doi : 10.1086/124134 . - .
  25. ↑ Senaste undersökningar av Orionnebulosan lägre odds för planetbildning  . Eurek Alert! . Washington: American Association for the Advancement of Science . Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 29 januari 2005.
  26. Hubble panoramautsikt över Orionnebulosan avslöjar tusentals  stjärnor . Rymdteleskopet Hubble . NASA . Tillträdesdatum: 18 november 2020.
  27. Stassun KG; Mathieu R.D.; Valenti JA Upptäckt av två unga bruna dvärgar i ett förmörkande binärt system  (engelska)  // Nature  : journal. - N. Y .: NPG , 2006. - Vol. 440 , nr. 7082 . - s. 311-314 . - doi : 10.1038/nature04570 . - . — PMID 16541067 .
  28. Webb-teleskopet tar "hänförande" bilder av  Orionnebulosan . phys.org . Hämtad: 14 september 2022.
  29. Rob Garner. Messier 42 (Orionnebulosan) . NASA (6 oktober 2017). Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 11 november 2020.
  30. ↑ 1 2 Kapel G. Observera Orionnebulosan  . Astronomy.com . Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 29 november 2020.
  31. Clark RN ytbehandlar ljusstyrka av Deep-Sky objekt  . clarkvision.com . Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 26 oktober 2020.
  32. Nomogram för himmelljusstyrka  . Dark Skies Awareness . Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 12 november 2020.
  33. ↑ 1 2 Att observera den stora  Orionnebulosan . Sky & Telescope . American Astronomical Society (28 februari 2014). Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 24 oktober 2020.
  34. M42  färgbilder . Radio recibo . Arecibo-observatoriet . Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 16 maj 2017.
  35. Claro M. Den ursnygga Orionnebulosan lyser i fantastiskt rött och blått ljus (Foto  ) . Space.com . Future plc (24 maj 2019). Hämtad 18 november 2020. Arkiverad från originalet 25 november 2020.
  36. Bowen ÄR ursprunget till Nebuliumspektrumet   // Nature . - N. Y .: NPG , 1927. - Vol. 120 , nr. 3022 . — S. 473 . - doi : 10.1038/120473a0 . — .
  37. Orionnebulositeter . Astronomi Dagens bild . NASA (30 maj 2002). Hämtad 19 november 2020. Arkiverad från originalet 21 januari 2021.

Länkar