La nebulosa del cap de cavall (el seu nom oficial és Barnard 33) és un dels objectes més famosos del cel. A les imatges fetes fins i tot amb l'ús de telescopis amateurs, sembla molt impressionant. Què és aquest objecte i es veu sempre a les fotografies habituals de la gamma òptica?
On viu el cavall espacial
La nebulosa del Cap de Cavall es troba a la constel·lació d'Orió, la regió del cel més rica en objectes interessants, just a sota de la brillant estrella Alnitak (l'estrella esquerra del cinturó d'Orió). La distància a ell és d'aproximadament 1600 anys llum (uns 490 parsecs). No és massa lluny; segons els estàndards galàctics, és la nostra veïna.
No obstant això, no és fàcil observar-lo amb telescopis amateurs, tot i que és possible fotografiar-lo, sobretot si poses un filtre especial a la lent que transmet només una de les bandes espectrals de llum emeses per l'hidrogen ionitzat.. El fet és que Barnard 33 és visible per a nos altres amb el rerefons d'una altra nebulosa: una nebulosa d'emissió que irradia intensament precisament en aquesta banda.espectre. Amb aquest filtre aplicat, la foto del cap de cavall té aquest aspecte (vegeu més avall).
Sortida del núvol
Si mireu bé la fotografia de la nebulosa, podreu veure que sembla que emergeix d'un núvol fosc gegant il·luminat per estrelles. Aquesta visió majestuosa pot impactar i fascinar una persona, sobretot si recordeu que el "coll" i el "cap" del cavall espacial ocupen una regió de l'espai amb un diàmetre d'uns 3,5 anys llum.
L'enorme formació de la qual són una petita part, al seu torn, és només un element d'una estructura encara més gran de centenars d'anys llum de llargada. Aquesta estructura inclou grans núvols interestel·lars de pols i gas, nebuloses difuses brillants, glòbuls foscos: núvols aïllats de gas i pols, estrelles joves i en formació. Tot aquest complex s'anomena "núvol molecular d'Orion".
La natura de la nebulosa del cap de cavall fosc
El terme "fosc" significa que absorbeix la llum, però no l'emet ni la dispersa, i és visible en el rang òptic només perquè la seva silueta protegeix la llum de la nebulosa d'emissió IC 434 que hi ha darrere.
Aquests objectes són relativament densos (segons els estàndards interestel·lars), núvols molt llargs de gas i pols. Es caracteritzen per unes vores molt irregulars i indistintes i sovint tenen formes irregulars complexes.
Aquests núvolsfred, la seva temperatura no supera diverses desenes, de vegades fins i tot unitats, kelvin. Hi ha gas allà en forma molecular i també hi ha pols interestel·lar: partícules sòlides de fins a 0,2 micres de mida. La massa de pols és aproximadament l'1% de la massa de gas. La concentració d'una substància en un núvol molecular d'aquest tipus pot ser de 10-4 a 10-6 partícules per centímetre cúbic.
El més gran dels núvols es pot veure a ull nu, com ara el sac de carbó a la constel·lació de la Creu del Sud o el Gran Pou a la constel·lació del Cisne.
Retrat per infrarojos
El desenvolupament de l'astronomia de totes les ones va permetre veure el món en la més àmplia gamma de les seves manifestacions. Després de tot, els objectes físics són capaços d'irradiar no només en el rang òptic. A més, aquest rang de freqüències, l'únic disponible per a la nostra percepció directa, és molt estret i només representa una petita fracció de tota la radiació de l'espai.
Els raigs infrarojos poden dir molt sobre diversos objectes espacials. Per tant, en l'estudi dels núvols moleculars, ara són una eina indispensable. Absorbint la llum de les freqüències òptiques, el núvol la reemetrà inevitablement a la regió infraroja de l'espectre, i aquesta radiació portarà informació sobre l'estructura de la nebulosa i sobre els processos que hi tenen lloc. La pols no és cap barrera per a aquests raigs.
L'any 2013, amb l'ajuda del telescopi espacial. El Hubble va capturar una de les imatges més notables de la nebulosa del cap de cavall. Foto presa a longituds d'ona d'1,1 µm (superposició blava) i 1,6 µm(Color taronja); nord a l'esquerra. Però ja no sembla un cavall.
Què hi ha dins?
Les imatges d'infrarojos semblen eliminar la cortina de pols de la nebulosa, com a resultat de la qual cosa es fa visible l'estructura del núvol de Barnard 33. El dinamisme de les seves regions exteriors és perfectament visible: hi ha una sortida de gas sota la influència de la radiació dura de les estrelles calentes joves. Una d'aquestes lluminàries es troba a la part superior del núvol.
El col·lapse del núvol també es deu a la radiació ionitzant de la nebulosa d'emissió IC 434. Mirant ara la imatge òptica, la resplendor al voltant de la vora de Barnard 33 és sorprenent: el front d'ionització, on els fotons energètics es troben amb les capes exteriors del núvol. Totes aquestes radiacions, ionitzant el gas, el "buten" literalment. Accelerant en un camp magnètic fort, abandona el núvol. Així, el cap de cavall s'està fonent gradualment i en uns quants milions d'anys desapareixerà del tot.
La imatge d'infrarojos de longitud d'ona llarga mostra una estructura diferent dins de la nebulosa: un arc de gas és clarament visible on veiem la silueta familiar d'un cavall a l'òptica.
Química del núvol de gas i pols
Com que les nebuloses fosques són extremadament fredes, la seva pròpia radiació cau a la part de longitud d'ona llarga de l'espectre. Per tant, la composició química d'aquests núvols s'estudia mitjançant l'anàlisi dels pics dels espectres de microones i de ràdio, les anomenades signatures, les signatures espectrals de determinades molècules. També s'està investigant la radiació infraroja de la pols.
El component principal de qualsevol nebulosa és, per descomptat, l'hidrogen, al voltant del 70%. Heli - aproximadament un 28%; la resta és explicada per altres substàncies. Cal tenir en compte que les seves concentracions en diferents nebuloses poden diferir. En els espectres de Horsehead es van trobar signes d'aigua, monòxid de carboni, amoníac, cianur d'hidrogen, carboni neutre i altres substàncies comunes als núvols interestel·lars. També hi ha compostos orgànics: etanol, formaldehid, àcid fòrmic. Tanmateix, també hi havia alguna línia no identificada.
L'any 2012 es va informar que finalment s'havia trobat la molècula responsable d'aquesta misteriosa signatura. Va resultar ser un compost d'hidrocarburs simple C3H+. Curiosament, en condicions terrestres, aquest ió molecular no seria estable, però a la nebulosa interestel·lar, on la matèria està extremadament enrarida, res n'impedeix que existeixi.
Llar d'infants estrella
Els núvols moleculars freds i densos són la font de la formació estel·lar, el bressol de les futures estrelles i sistemes planetaris. En la teoria de la formació estel·lar, alguns detalls d'aquest procés encara no estan clars. Però el fet mateix de l'existència d'objectes protoestel·lars en diferents estadis de desenvolupament en nebuloses fosques, així com en estrelles molt joves, s'ha demostrat mitjançant una gran quantitat de dades d'observació.
El cap de cavall a la constel·lació d'Orió no és una excepció. En general, tot el gegant molecular núvol d'Orió es caracteritza per un actiuformació estel·lar. I a les regions denses de Barnard 33, els processos de naixement d'estrelles estan passant. Per exemple, un objecte brillant gairebé a la seva mateixa "corona" és una lluminària jove que encara no ha sortit del seu "viver" de pols i gas. Hi ha objectes semblants a la zona on la nebulosa s'uneix al gran núvol. Així que el "viver d'estrelles" del Cap de Cavall està funcionant i, finalment, portarà a la destrucció d'aquesta espectacular estructura còsmica.
