Телескоп «Джеймс Уэбб» сфотографировал туманность Конская голова с беспрецедентным разрешением

Туманность Конская Голова (Barnard 33) — один из самых характерных и известных объектов на нашем небе. Она расположена на расстоянии 1300 световых лет в созвездии Ориона, в западной части молекулярного облака Орион B, и состоит из больших пылевых и газовых волн, коллапсирующего материала, который светится, потому что освещается близкой горячей звездой.

Этот регион также является одним из самых фотографируемых в истории, как любителями, так и телескопами на Земле и в космосе. На одном из первых снимков космического телескопа «Эвклид», опубликованном 7 ноября 2023 года, изображена именно туманность Конская голова.

Теперь космический телескоп «Джеймс Уэбб» сделал самые четкие на сегодняшний день инфракрасные снимки туманности. Они показывают ее в совершенно новом свете, подчеркивая ее сложность с беспрецедентным пространственным разрешением. В частности, взгляд Уэбба сосредоточен на освещенном крае верхней части характерной пылегазовой структуры туманности. Таким образом, он описывает особенности и структуры, которые никогда ранее не были оценены на таком уровне детализации.

Механизм фотодиссоциации в туманности Конская голова

Туманность Конская голова — хорошо известная область фотодиссоциации (PDR): ультрафиолетовое излучение молодых массивных звезд создает область преимущественно нейтрального газа посреди полностью ионизированного газа, окружающего массивные звезды и облака, в которых они рождаются. Это ультрафиолетовое излучение оказывает сильное влияние на химический состав газа в этих областях и служит основным источником тепла.

Этот процесс происходит там, где межзвездный газ достаточно плотен, чтобы оставаться нейтральным, но недостаточно плотен, чтобы препятствовать проникновению далекого ультрафиолетового света массивных звезд. Свет, излучаемый PDR, является уникальным инструментом для изучения физических и химических процессов, определяющих эволюцию межзвездной материи в нашей Галактике и во всей Вселенной, начиная с образования первых звезд и до наших дней.

Благодаря своей близости к нам и геометрической структуре туманность Конская голова является идеальным объектом для изучения структуры PDR и эволюции химических характеристик газа и пыли в этих средах. Фактически, она считается одним из лучших объектов на небе для изучения взаимодействия излучения с межзвездной материей.

Уникальные детали благодаря «Уэббу»

Используя приборы MIRI (Mid InfraRed Instrument) и NIRCam (Near InfraRed Camera) космического аппарата «Джеймс Уэбб», исследователи впервые выявили мелкомасштабные структуры освещенного края Конской головы. Они также обнаружили сеть полосчатых структур, простирающихся перпендикулярно PDR, которые содержат частицы пыли и ионизированный газ, увлекаемый туманностью.

Наблюдения, в частности, очень высокий уровень детализации, которого могут достичь инструменты «Уэбба», также позволили астрономам изучить эффекты ослабления и эмиссии пыли и лучше понять многомерную форму туманности.

Верхняя деталь туманности Конская голова, полученная в среднем инфракрасном диапазоне с помощью MIRI (слева) и в ближнем инфракрасном диапазоне с помощью NIRCam Уэбба (справа). Над туманностью видны звезды и далекие галактики. Предоставлено: NASA

Астрономы планируют продолжить анализ полученных спектроскопических данных о туманности, чтобы проследить эволюцию физических и химических свойств наблюдаемого материала.