Een internationaal team onder leiding van onderzoekers van het Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) heeft ontdekt, met een hoge mate van detail, de fysische en chemische effecten van de inslag van een protostellaire jet in het binnenste van de Orionnevel. Het onderzoek is gedaan met behulp van waarnemingen met de Very Large Telescope (VLT) en 20 jaar aan beelden met de Hubble Space Telescope (HST). De waarnemingen tonen bewijs van compressie en verwarming geproduceerd door het schokfront, en de vernietiging van stofkorrels, die een dramatische toename van de hoeveelheid ijzer in de gasfase veroorzaken, nikkel en andere zware elementen in de Orionnevel. De resultaten zijn onlangs gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift .

De Orionnevel, een van de bekende en helderste objecten aan de nachtelijke hemel, is het dichtstbijzijnde gebied van massieve stervorming bij de aarde, en het heeft een complexe en uitgebreide gasstructuur. Sommige van de pasgeboren sterren erin stoten met hoge snelheid gasstralen uit die, wanneer ze hun omgeving beïnvloeden, schokfronten produceren die het nevelgas samendrukken en verwarmen. Deze impactzones zijn boogvormig, en worden Herbig-Haro-objecten genoemd, na hun ontdekkers, de Amerikaanse astronoom George Herbig, en de Mexicaanse astronoom Guillermo Haro.

Deze objecten zijn eerder waargenomen in veel donkere nevels, waar het koude gas neutraal is, en de belangrijkste energiebron is de warmte die door de schok wordt gegenereerd. Echter, de gasstralen in de Orionnevel zijn ondergedompeld in een groot stralingsveld geproduceerd door de zwaarste sterren in het Trapezium van Orion, gelegen in het midden van de nevel. Door deze straling wordt het gas binnen het schokfront en ook het gas gecomprimeerd nadat het er doorheen is gegaan, is warm en geïoniseerd, en dit stelt ons in staat om de fysieke omstandigheden en de chemische samenstelling van de jet nauwkeurig te meten.

Het onderzoek uitgevoerd door een team van astronomen in Spanje, Mexico en de Verenigde Staten, onder leiding van José Eduardo Méndez Delgado, een doctoraatsstudent aan de IAC en de Universiteit van La Laguna (ULL), heeft de complexe relaties tussen de ionische abundanties van het gas en zijn fysieke omstandigheden in HH204 blootgelegd, een van de meest prominente Herbig-Haro-objecten in de Orionnevel.

"Ons werk laat zien dat in het schokfront van HH204, de gasconcentraties van zware elementen zoals ijzer en nikkel zijn tot 350% verhoogd in vergelijking met de waarden die gewoonlijk worden aangetroffen in de Orionnevel, en dit stelt ons in staat om het aandeel van andere chemische elementen nauwkeuriger te bepalen, die bijdraagt ​​tot een betere kennis van de chemische evolutie in de zonneomgeving, " legt José Eduardo Méndez Delgado uit, de eerste auteur van het artikel.

"Naast de verrijking met zware elementen in de gasfase, we hebben een verwarmde post-shockzone waargenomen die een zeer kleine fractie van het gas omvat, en die ons de verschillende lagen van de structuur van het Herbig-Haro-object laat begrijpen, gegenereerd door de impact van het schokfront, " zegt César Esteban, en IAC-onderzoeker en een co-auteur van het artikel.

"De oorsprong van HH204 lijkt verband te houden met een van de meest briljante en stervormingsrijke zones van de Orionnevel, de regio's genaamd Orion Zuid, hoewel er veel interacties van gas zijn die het vanuit verschillende richtingen lijken te voeden, " voegt William Henney toe, een onderzoeker aan het Instituut voor Radioastronomie en Astrofysica van de Nationale Autonome Universiteit van Mexico, en een co-auteur van het artikel.

"Dankzij de beelden van de Hubble-ruimtetelescoop hebben we aangetoond dat HH204 zich voortplant onder een hoek van 32 graden met het vlak van de hemel, waarmee we de compressie van het gas dwars kunnen observeren als we het schokfront naderen, " wijst Karla Arellano Córdova aan, een onderzoeker aan de Universiteit van Texas in Austin, en een co-auteur van het artikel.

"We hebben gezien dat de impact van deze objecten belangrijk kan zijn bij het bepalen van de lokale fysieke omstandigheden in geïoniseerde nevels. als we geen rekening houden met deze effecten kunnen we onjuiste bepalingen maken over de chemische samenstelling van de geïoniseerde nevels, die fundamentele technieken zijn om de chemische evolutie van het heelal te begrijpen, " vat Jorge García Rojas samen, een IAC-onderzoeker en een co-auteur van het artikel.