سديم رأس الحصان (اسمه الرسمي برنارد 33) هو أحد أشهر الأشياء في السماء. في الصور التي تم التقاطها حتى باستخدام تلسكوبات الهواة ، تبدو رائعة للغاية. ما هو هذا الشيء وهل يبدو دائمًا في الصور المعتادة في النطاق البصري؟
أين يعيش حصان الفضاء
يقع سديم رأس الحصان في كوكبة Orion - منطقة السماء الأكثر ثراءً بالأجسام المثيرة للاهتمام - أسفل النجم الساطع Alnitak (النجم الأيسر لحزام Orion). المسافة إليها حوالي 1600 سنة ضوئية (حوالي 490 فرسخ فلكي). انه ليس بعيدا؛ بمعايير المجرة ، هي جارتنا
ومع ذلك ، ليس من السهل مراقبتها باستخدام تلسكوبات الهواة ، على الرغم من أنه من الممكن تصويرها ، خاصة إذا قمت بوضع مرشح خاص على العدسة ينقل واحدًا فقط من النطاقات الطيفية للضوء المنبعث من الهيدروجين المتأين. الحقيقة هي أن Barnard 33 مرئي لنا على خلفية سديم آخر - سديم انبعاث يشع بشكل مكثف في هذا النطاق على وجه التحديدنطاق. مع تطبيق هذا الفلتر ، تبدو صورة رأس الحصان هكذا (انظر أدناه).
الخروج من السحابة
إذا نظرت عن كثب إلى صورة السديم ، يمكنك أن ترى أنه يبدو أنه يخرج من سحابة مظلمة عملاقة مضاءة بالنجوم. هذا المنظر المهيب يمكن أن يصدم الإنسان ويسحره ، خاصة إذا كنت تتذكر أن "رقبة" و "رأس" حصان الفضاء تحتل مساحة من الفضاء يبلغ قطرها حوالي 3.5 سنة ضوئية.
التشكيل الضخم الذي يشكلون جزءًا صغيرًا منه ، بدوره ، هو مجرد عنصر من هيكل أكبر يبلغ طوله مئات السنين الضوئية. يشتمل هذا الهيكل على سحب كبيرة بين النجوم من الغبار والغاز ، والسدم المنتشرة الساطعة ، والكريات المظلمة - سحب معزولة من الغاز والغبار ، ونجوم شابة ومتكونة. هذا المجمع بأكمله يسمى "Orion Molecular Cloud".
طبيعة سديم دارك هورسهيد
مصطلح "داكن" يعني أنه يمتص الضوء ، لكنه لا يصدره أو يشتت نفسه ، ويكون مرئيًا في النطاق البصري فقط لأن صورته الظلية تحمي الضوء من السديم المنبعث IC 434 خلفه.
هذه الأجسام كثيفة نسبيًا (وفقًا للمعايير البينجمية) ، وغيوم طويلة جدًا من الغاز والغبار. تتميز بحدود غير منتظمة وغير واضحة وغالبًا ما يكون لها أشكال معقدة غير منتظمة.
هذه الغيومبارد ، لا تتجاوز درجة حرارتها عدة عشرات ، وأحيانًا وحدات كلفن. يوجد الغاز هناك في شكل جزيئي ، والغبار البينجمي موجود أيضًا - جزيئات صلبة يصل حجمها إلى 0.2 ميكرون. تشكل كتلة الغبار حوالي 1٪ من كتلة الغاز. يمكن أن يتراوح تركيز مادة في مثل هذه السحابة الجزيئية من 10-4إلى 10-6جزيئات لكل سنتيمتر مكعب.
يمكن رؤية أكبر السحب بالعين المجردة ، مثل كيس الفحم في كوكبة الصليب الجنوبي أو الحفرة الكبرى في كوكبة الدجاجة.
صورة الأشعة تحت الحمراء
أتاح تطور علم الفلك لكل الموجات رؤية العالم في أوسع نطاق من مظاهره. بعد كل شيء ، يمكن للأجسام المادية أن تشع ليس فقط في النطاق البصري. علاوة على ذلك ، فإن نطاق التردد هذا - الوحيد المتاح لإدراكنا المباشر - ضيق للغاية ، ولا يمثل سوى جزء صغير من جميع الإشعاعات القادمة من الفضاء.
يمكن للأشعة تحت الحمراء أن تخبرنا الكثير عن الأجسام الفضائية المختلفة. لذلك ، في دراسة السحب الجزيئية ، أصبحت الآن أداة لا غنى عنها. بامتصاص الضوء من الترددات الضوئية ، ستعيد السحابة إرساله حتمًا في منطقة الأشعة تحت الحمراء من الطيف ، وسيحمل هذا الإشعاع معلومات حول بنية السديم والعمليات التي تجري فيه. الغبار ليس عائقًا أمام هذه الأشعة.
في عام 2013 بمساعدة التلسكوب الفضائي. التقط هابل واحدة من أكثر الصور روعة لسديم رأس الحصان. تم التقاط الصورة بأطوال موجية 1.1 ميكرومتر (تراكب أزرق) و 1.6 ميكرومتر(لون برتقالي)؛ الشمال على اليسار. لكنها لم تعد تبدو كالحصان.
ماذا بالداخل؟
يبدو أن الصور بالأشعة تحت الحمراء تزيل ستارة الغبار من السديم ، ونتيجة لذلك تصبح بنية سحابة Barnard 33 مرئية. ديناميكية مناطقها الخارجية مرئية تمامًا: هناك تدفق غاز تحت التأثير من الإشعاع القاسي من النجوم الساخنة الفتية. يقع أحد هؤلاء النجوم في الجزء العلوي من السحابة.
يرجع انهيار السحابة أيضًا إلى الإشعاع المؤين من السديم الانبعاث IC 434. بالنظر الآن إلى الصورة البصرية ، فإن التوهج حول حافة برنارد 33 مذهل - جبهة التأين ، حيث تلتقي الفوتونات النشطة مع الطبقات الخارجية للسحابة. كل هذه الإشعاعات ، المؤينة للغاز ، "تنفخ" حرفياً. يتسارع في مجال مغناطيسي قوي ، ويترك السحابة. وهكذا يذوب رأس الحصان تدريجياً ، وفي غضون بضعة ملايين من السنين سيختفي تماماً.
تُظهر صورة الأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي الطويل بنية مختلفة داخل السديم: يكون القوس الغازي مرئيًا بوضوح حيث نرى الصورة الظلية المألوفة للحصان في البصريات.
كيمياء سحابة الغاز والغبار
نظرًا لأن السدم المظلمة شديدة البرودة ، فإن إشعاعها يسقط على جزء الطول الموجي الطويل من الطيف. لذلك ، يتم دراسة التركيب الكيميائي لهذه السحب من خلال تحليل قمم الموجات الدقيقة وأطياف الراديو - ما يسمى بالتوقيعات ، التوقيعات الطيفية لجزيئات معينة. كما يتم التحقيق في الأشعة تحت الحمراء من الغبار.
المكون الرئيسي لأي سديم هو بالطبع الهيدروجين - حوالي 70٪ منه. الهيليوم - حوالي 28٪ ؛ يتم احتساب الباقي عن طريق مواد أخرى. وتجدر الإشارة إلى أن تركيزاتها في السدم المختلفة قد تختلف. تم العثور على بصمات الماء وأول أكسيد الكربون والأمونيا وسيانيد الهيدروجين والكربون المحايد ومواد أخرى شائعة في السحب بين النجوم في أطياف رأس الحصان. هناك أيضًا مركبات عضوية: الإيثانول والفورمالديهايد وحمض الفورميك. ومع ذلك ، كان هناك أيضًا بعض الخطوط غير المعروفة.
في عام 2012 ، تم الإبلاغ عن العثور أخيرًا على الجزيء المسؤول عن هذا التوقيع الغامض. اتضح أنه مركب هيدروكربوني بسيط C3H+. ومن المثير للاهتمام ، أنه في ظل الظروف الأرضية ، لن يكون مثل هذا الأيون الجزيئي مستقرًا ، ولكن في السديم بين النجوم ، حيث تكون المادة مخلخلة للغاية ، لا شيء يمنعها من الوجود.
حضانة ستار
السحب الجزيئية الباردة والكثيفة هي مصدر تكوين النجوم ، ومهد النجوم المستقبلية وأنظمة الكواكب. في نظرية تكوين النجوم ، لا تزال بعض تفاصيل هذه العملية غير واضحة. لكن حقيقة وجود أجسام أولية في مراحل مختلفة من التطور في السدم المظلمة ، وكذلك النجوم الشابة جدًا ، قد تم إثباتها باستخدام كمية كبيرة من بيانات الرصد.
رأس الحصان في كوكبة الجبار ليس استثناءً. بشكل عام ، تتميز سحابة أوريون الجزيئية العملاقة بأكملها بفاعليةتشكيل النجوم. وفي المناطق الكثيفة من بارنارد 33 ، تجري عمليات ولادة النجوم. على سبيل المثال ، الشيء اللامع عند "تاجه" هو كائن صغير لم يترك "مشتل" الغبار والغاز الخاص به بعد. توجد كائنات مماثلة في المنطقة التي يلتقي فيها السديم بالسحابة الكبيرة. لذا فإن `` حضانة النجوم '' في رأس الحصان تعمل وستؤدي في النهاية إلى تدمير هذا الهيكل الكوني المذهل.
