Анатомия удара протозвездной струи в туманности Ориона

Международная команда раскрыла физические и химические последствия удара протозвездной струи во внутреннюю часть туманности Ориона с высокой степенью детализации.

Об этом рассказывают в Институте астрофизики Канарии (IAC).

Исследование проводилось с помощью наблюдений на Очень большом телескопе и 20-летних снимков космического телескопа Хаббл. Наблюдения показывают, что сжатие и нагрев, вызванные ударным фронтом, и разрушенин пылевых зерен приводят к драматическому увеличению в газовой фазе содержания атомов железа, никеля и других тяжелых элементов в туманности Ориона. Результаты недавно были опубликованы в Astrophysical Journal.

Туманность Ориона, один из самых известных и ярких объектов на ночном небе, является ближайшей к Земле областью массового образования звезд и имеет сложную и обширную газовую структуру. Некоторые из новорожденных звезд внутри нее выбрасывают газовые струи с большой скоростью, создающие при столкновении с окружающей средой ударные фронты, которые сжимают и нагревают газ туманности. Эти ударные зоны имеют форму лука и называются объектами Гербига-Харо, в честь их открывателей, американского астронома Джорджа Гербига и мексиканского астронома Гильермо Харо.

Эти объекты ранее наблюдались во многих темных туманностях, где холодный газ нейтрален, а его основной источник энергии — тепло, образованное ударом. Однако струи газа в туманности Ориона погружены в большое радиационное поле, создаваемое массивными звездами в Трапеции Ориона, расположенной в центре туманности. Благодаря этому излучению, газ внутри ударного фронта, а также газ, сжатый после его прохождения, нагревается и ионизируется, и это позволяет точно измерить физические условия и химический состав струи.

Исследование, проведенное группой астрономов из Испании, Мексики и США под руководством Хосе Эдуардо Мендеса Дельгадо, докторанта IAC и Университета Ла-Лагуны, показало сложные взаимосвязи между ионным обилием газа и его физическими условиями в HH204, одном из самых примечательных объектов Гербига- Харо в туманности Ориона.

"Наша работа показывает, что в ударном фронте HH204 обилие в газе тяжелых элементов, таких как железо и никель, увеличено до 350% по сравнению со значениями, которые обычно встречаются в туманности Ориона, и это позволяет нам определить долю других химических элементов более точно, что способствует улучшению знаний о химической эволюции по соседству с Солнцем", - объясняет Хосе Эдуардо Мендес Дельгадо, первый автор работы.

"Помимо обогащения тяжелыми элементами в газовой фазе, мы наблюдали нагретую послеударную зону, которая содержит очень малую долю газа, и позволяет нам понять различные слои структуры объекта Гербига-Харо, сгенерированные в результате воздействия ударного фронта", - говорит Сезар Эстебан, исследователь IAC и соавтор работы.

"Происхождение HH204, похоже что, связано с одной из самых ярких и богатых звездообразованием зон туманности Ориона, регионами, которые называются Южный Орион, хотя существует много взаимодействий газа, которые, видимо, питают его с нескольких направлений", - добавляет Уильям Хенни, научный сотрудник Института радиоастрономии и астрофизики Национального автономного университета Мексики и соавтор работы.

"Благодаря изображениям от космического телескопа Хаббл мы показали, что HH204 распространяется под углом 32 градуса к плоскости неба, что позволяет нам наблюдать сжатие газа поперечно, по мере приближения к ударному фронту", - указывает Карла Ареллано Кордова, научный сотрудник Техасского университета в Остине и соавтор работы.

"Мы увидели, что влияние этих объектов может быть важным при определении местных физических условий в ионизированных туманностях. Фактически, если мы не учитываем эти эффекты, мы можем сделать неправильные определения химического состава ионизированных туманностей, которые являются фундаментальными методами для понимания химической эволюции Вселенной", - резюмирует Хорхе Гарсия Рохас, исследователь IAC и соавтор работы.

Статья с исследованием в открытом доступе на сервере препринтов arXiv.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.