Orionova maglica jedan je od najpoznatijih prizora na noćnom nebu, no njezina okolica i dalje krije dijelove koje astronomi nisu mogli jasno vidjeti. Međunarodni tim sada je izradio najdetaljnije karte neutralnog atomskog vodika u tom području i pronašao izduženu strukturu plina dugu oko 13 svjetlosnih godina, zajedno s dodatnom šupljinom u blizini glavnog područja nastanka zvijezda.
Nova opažanja ne mijenjaju samo izgled Orionove maglice na karti. Pokazuju i da su mlade masivne zvijezde ondje vjerojatno mijenjale okolni plin u više navrata, a ne kroz jedan jedini događaj.
Vodik koji se ne vidi na poznatim snimkama Oriona
Kada promatramo Orionovu maglicu kroz teleskop, vidimo plin koji sjaji pod utjecajem snažnog zračenja mladih zvijezda. Taj blistavi dio maglice dobro je poznat, ali ne prikazuje cijelu sliku.
Oko njega se nalazi neutralni atomski vodik, hladniji plin koji se ne ističe na optičkim fotografijama. On ipak odašilje slabe radiovalove na valnoj duljini od 21 centimetra. Astronomi upravo preko te emisije mogu pratiti materijal koji ispunjava prostor između svijetlih područja maglice i okolnih molekularnih oblaka.
Tim predvođen Juanom Diegom Solerom sa Sveučilišta u Beču spojio je opažanja radiointerferometra Karl G. Jansky Very Large Array u Sjedinjenim Američkim Državama i kineskog radioteleskopa FAST. Rezultat je karta neutralnog vodika s razlučivošću od jedne lučne minute, što u Orionu odgovara detaljima širokima oko 0,12 parseka.
To je prvi put da je vodik u proširenoj Orionovoj maglici prikazan s takvom preciznošću. Umjesto jedne jednostavne velike strukture, karta otkriva složen raspored plina koji se proteže daleko izvan dijela maglice poznatog sa slavnih fotografija.
Izdužena struktura proteže se 13 svjetlosnih godina
Najzanimljiviji novi detalj jest izdužena struktura neutralnog vodika koja izlazi iz područja oko maglice i proteže se približno četiri parseka, odnosno oko 13 svjetlosnih godina.
Uz nju se vidi i dodatna šupljina u plinu, manja od glavne strukture koja je astronomima već bila poznata. Te pojedinosti nisu lako uočljive na snimkama u vidljivoj svjetlosti jer ne svijetle poput užarenog plina u središtu Orionove maglice.
Novi podaci zato daju drukčiju sliku okoliša u kojem nastaju masivne zvijezde. One ne ostaju pasivno uronjene u oblake iz kojih su se rodile. Njihovo snažno ultraljubičasto zračenje i zvjezdani vjetrovi postupno potiskuju, zagrijavaju i raspršuju okolni plin.
Izgled novootkrivenih struktura upućuje na to da taj proces u Orionu nije bio jednostavan ni jednokratan. Vjerojatnije je da je ondje bilo više razdoblja tijekom kojih su mlade zvijezde mijenjale raspored plina oko sebe.
Ipak, karte same po sebi još ne mogu pokazati točan slijed tih događaja. Ne otkrivaju kada je nastala svaka šupljina ni koja je zvijezda pokrenula pojedinu promjenu. To će zahtijevati dodatna mjerenja kretanja plina i detaljniju usporedbu s drugim dijelovima Orionova molekularnog oblaka.
Nova mjerenja znatno su smanjila procjenu mase
Promatranja su donijela i važnu korekciju ranijih procjena mase plina u velikoj širećoj strukturi oko Orionove maglice. Prijašnja istraživanja, koja su se oslanjala na emisiju ioniziranog ugljika, upućivala su na oko tisuću Sunčevih masa materijala.
Nova opažanja neutralnog vodika daju mnogo manju vrijednost. Za dio strukture okrenut prema Zemlji istraživači su procijenili masu od oko sto Sunčevih masa, približno deset puta manje od ranijeg rezultata.
Ta razlika ne znači nužno da je u ranijim mjerenjima bila pogreška. Ionizirani ugljik i neutralni vodik ne prate uvijek isti dio međuzvjezdanog plina. Dio materijala mogao bi se nalaziti u obliku molekularnog vodika, koji ova radio opažanja ne mogu izravno zabilježiti.
No nova mjerenja ipak pokazuju da je masa plina koju su mlade zvijezde potisnule iz svoje neposredne okolice vjerojatno bila precijenjena. To je važno za modele nastanka zvijezda, jer masa tog plina određuje koliko učinkovito zračenje i zvjezdani vjetrovi mogu promijeniti okolni oblak.
Orion i dalje otkriva dijelove koje nismo očekivali
Orionova maglica najbliži je veliki primjer područja u kojem nastaju masivne zvijezde. Zbog toga je astronomima jedan od najvažnijih prirodnih laboratorija za proučavanje odnosa između mladih zvijezda i plina iz kojeg su nastale.
Novi rad, objavljen u časopisu Astronomy & Astrophysics, prvi je rezultat projekta NeAtHood. Cilj projekta jest istom metodom kartirati neutralni vodik i u drugim obližnjim područjima nastanka zvijezda.
Sljedeći korak bit će povezati ove karte s opažanjima molekularnog vodika i detaljnim mjerenjima brzina plina. Tek tada astronomi će moći utvrditi jesu li novootkrivena struktura duga 13 svjetlosnih godina i dodatna šupljina posljedice nekoliko odvojenih razdoblja djelovanja mladih zvijezda ili dijelovi jednog složenog procesa koji još nije potpuno razjašnjen.