science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De anatomie van Orion

Een radiografisch beeld in valse kleuren van het moleculaire wolkencomplex in Orion-B, toont de verdeling van moleculair koolmonoxide (CO) gas in drie verschillende isotopen:blauw toont de normale isotopen (C_12 en O_16), groen toont carbon_13, en rood toont oxygen_18. Rechts is de Paardenkopnevel duidelijk te zien. Krediet:Pety et al.

De moleculaire wolk van Orion is een groot complex van hete jonge sterren, nevels, en donkere wolken van gas en stof in het sterrenbeeld Orion. Twee bijzonder beroemde bezienswaardigheden aan de nachtelijke hemel, de Orionnevel en de Paardekopnevel, zijn lid van dit complex, die relatief dichtbij is, slechts ongeveer 1500 lichtjaar verwijderd. Ondanks zijn bekendheid, helderheid, en relatieve nabijheid, echter, dit complex is niet erg goed begrepen. Neem zijn stervorming, bijvoorbeeld. De relatieve rollen van de lokale versus galactische omstandigheden zijn slecht gemodelleerd, in het bijzonder de bijdragen van kleinschalige processen zoals magnetische velden en turbulentie in vergelijking met activiteiten op grotere schaal zoals gasdruk of de stromende bewegingen van gas in de spiraalarmen van de melkweg. Een reden voor dit gebrek aan begrip is dat de nevel dicht opeengepakt is met sterren en activiteit, terwijl het stof veel van de gebieden aan het optische zicht onttrekt.

CfA-astronomen Viviana Guzman en Karin Oberg maakten deel uit van een team van veertien astronomen die de IRAM millimetertelescoop gebruikten om de gigantische moleculaire wolk Orion-B (GMC) in kaart te brengen, gelegen in dit complex, over bijna een volledige graad in de emissie van meer dan een dozijn moleculaire lijnen (ter vergelijking, de hoekgrootte van de maan is ongeveer een halve graad). Orion-B is een typische GMC en is bruikbaar als sjabloon voor andere GMC's elders in de Melkweg en in andere sterrenstelsels. Er is een breed scala aan omstandigheden gevonden in dit grote gebied (ongeveer 25 lichtjaar groot) en dus zijn de wetenschappers in staat om een ​​statistisch significante uitsplitsing van de activiteiten van het gebied te verkrijgen. Een van de belangrijkste vragen die de astronomen willen oplossen door in dit voorbeeld gaseigenschappen op zowel kleine als grote schaal te meten, is de lineaire schaal die nodig is om de kenmerken van stervorming correct af te leiden. In extragalactische studies van stervorming, kleinschalige metingen zijn meestal niet mogelijk:in hoeverre zijn de interpretaties van emissielijnverhoudingen, bijvoorbeeld, dus verdacht?

De studie van de astronomen van de moleculaire anatomie van dit complex onthult de gedetailleerde relaties tussen het gas en stof, en kwantificeert hoe de ruimtelijk variërende intensiteiten van de moleculaire lijnen de fysieke omstandigheden onthullen. De visuele uitdoving varieert met de locatie met waarden die variëren van bijna geen tot bijna ondoorzichtig, zelfs bij lange infrarode golflengten. Het team meldt dat de hoeveelheid moleculair gas op elke locatie nauw correleert met het uitsterven, consistent met het beeld dat meer uitsterven meer stof betekent en dus ook meer gas. Ze vinden ook een correlatie met de verlichting door ultraviolet licht van massieve jonge sterren aan de randen van de kaart, maar geen eenvoudige correlatie tussen de gasdichtheden en de fractie uitgestraald licht. Het artikel concludeert dat de relaties tussen de lijnemissie en de GMC-omgeving gecompliceerder zijn dan gewoonlijk wordt aangenomen, het benadrukken van (bijvoorbeeld) het belang van lokale chemie bij het bepalen van de intensiteiten van de emissie hier, en in andere sterrenstelsels.