Wielka Mgławica w Orionie - Polski Serwis Naukowy

Wielka Mgławica w Orionie (krócej: Mgławica Oriona, znana również jako Messier 42, M42 lub NGC 1976) – najjaśniejsza mgławica dyfuzyjna na niebie, widoczna nieuzbrojonym okiem. Znajduje się w gwiazdozbiorze Oriona, na południe od jego Pasa. M42 jest odległa od Ziemi o 1344±20 lat świetlnych i stąd jest najbliższym nam obszarem gwiazdotwórczym. Ma średnicę ok. 30 lat świetlnych.

Galaktyka (z gr. γαλα – mleko) – duży, grawitacyjnie związany układ gwiazd, pyłu i gazu międzygwiazdowego oraz niewidocznej ciemnej materii. Typowa galaktyka zawiera od 107do 1012 gwiazd, orbitujących wokół środka swojej masy.
Kometa – małe ciało niebieskie poruszające się w układzie planetarnym, które na krótko pojawia się w pobliżu gwiazdy centralnej. Ciepło tej gwiazdy powoduje, że wokół komety powstaje koma, czyli gazowa otoczka. W przestrzeń kosmiczną jądro komety wyrzuca materię, tworzącą dwa warkocze kometarne – gazowy i pyłowy, skierowane pod różnymi kątami do kierunku ruchu komety. Gazowy warkocz komety jest zawsze zwrócony w kierunku przeciwnym do gwiazdy, co spowodowane jest oddziaływaniem wiatru słonecznego, który "wieje" zawsze od gwiazdy. Pyłowy warkocz składa się z drobin zbyt masywnych, by wiatr słoneczny mógł znacząco zmienić kierunek ich ruchu.

Mgławica jest jednym z najpopularniejszych obiektów obserwacji i badań, zarówno przy użyciu instrumentów naziemnych, jak i teleskopów kosmicznych. Mgławica Oriona jest częścią kompleksu mgławic znanego jako Obłok Molekularny w Orionie.

Wokół gwiazd mgławicy zaobserwowano dyski protoplanetarne, brązowe karły, turbulentne przepływy wielkich ilości gazu oraz efekty fotojonizacyjne.

Historia odkrycia i badań

Najjaśniejsze gwiazdy znajdujące się w mgławicy (ok. 5) znane były już w czasach starożytnych (uważano je za jedną gwiazdę). W swoich katalogach zawarli je Klaudiusz Ptolemeusz (ok. 130 r.) i Tycho Brahe (koniec XVI wieku). Johann Bayer skatalogował ją w swoim dziele Uranometria jako Theta Orionis (1603). W 1610 Galileusz zaobserwował przy użyciu swojego teleskopu skupisko słabych gwiazd, nie zauważył jednak mgławicy (prawdopodobnie z powodu małego pola widzenia jego przyrządu). Siedem lat później (4 lutego 1617) przyjrzał się dokładniej głównej gwieździe – θ¹ (Theta) Oriona− i stwierdził, że jest gwiazdą potrójną. Wszystkie te gwiazdy należą do gromady Trapez.

Jezuici (pełna nazwa: Towarzystwo Jezusowe ) – męski papieski . Towarzystwo Jezusowe zostało założone w głównej mierze do walki z reformacją, by bronić i rozszerzać wiarę oraz naukę Kościoła rzymskokatolickiego, przede wszystkim przez publiczne nauczanie, .
Wszechświat – wszystko, co fizycznie istnieje: cała przestrzeń, czas, wszystkie formy materii i energii oraz prawa fizyki i stałe fizyczne określające ich zachowanie. Słowo "wszechświat" może być też używane w innych kontekstach, jako synonim słów kosmos (w rozumieniu filozofii), świat czy Natura. Natomiast w naukach ścisłych słowa wszechświat i kosmos są równoważne.

Sama mgławica, choć widoczna gołym okiem, nie znalazła się ani w dziele Almagest Ptolemeusza, ani w spisie gwiazd Al Sufiego. Jako pierwszy M42 opisał Nicolas-Claude Fabri de Peiresc pod koniec 1610 roku. W następnym roku niezależnie zrobił to też jezuita Johann Baptist Cysatus z Lucerny. Opis zanotował w swojej książce na temat komety z 1618. Pierwszy znany rysunek mgławicy wykonał Giovanni Batista Hodierna, zawarł on na nim trzy gwiazdy (prawdopodobnie Theta, ThetaA i ThetaB). Wyniki wszystkich tych obserwacji zaginęły, dlatego przez wiele lat jako odkrywcę M42 podawano Christiaana Huygensa (niezależnie odkrył ją w 1656). Taka informacja znalazła się między innymi na liście sześciu „mgławic” Edmunda Halleya (1716), posłużył się nią także Charles Messier kiedy 4 marca 1769 roku dodał mgławicę do swojego katalogu.

Atom (z gr. ἄτομος atomos: "niepodzielny") – najmniejszy składnik materii, któremu można przypisać właściwości chemiczne. Atomistyczną teorię budowy materii sformułował w roku 1808 John Dalton.
Friedrich Georg Wilhelm Struve (ros. Василий Яковлевич Струве, niem. Friedrich Georg Wilhelm von Struve) (ur. 15 kwietnia 1793 w Altonie, zm. 23 listopada 1864 w Pułkowie) – rosyjski astronom pochodzący z rodziny Niemców bałtyckich.

Jest rzeczą niezwykłą, że M42 znalazła się w katalogu wraz z jasnymi gromadami Praesepe (M44) i Plejad (M45). Messier zazwyczaj dodawał tylko słabsze obiekty, które mogły być wzięte za komety. Jednak w nocą 4 marca 1769 wyznaczył dokładne pozycje obu dobrze znanych gromad aby powiększyć swoją listę dla Memoires de l'Academie (1771, opublikowana w 1774) do 45 pozycji. Najprawdopodobniej chciał pobić Lacaille'a, który w swoim katalogu obiektów nieba południowego z 1755 roku zawarł 42 wpisy. Messier zmierzył też pozycję mniejszej mgławicy M43 zauważonej przez de Mairana w 1731.

Długość fali — najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań (czyli pomiędzy dwoma powtarzającymi się fragmentami fali — zob. rysunek). Dwa punkty fali są w tej samej fazie, jeżeli wychylenie w obu punktach jest takie samo i oba znajdują się na etapie wzrostu (lub zmniejszania się). Jeżeli w jednym punkcie wychylenie zwiększa się a w drugim maleje, to punkty te znajdują się w fazach przeciwnych.
William Herschel, właściwie Friedrich Wilhelm Herschel (ur. 15 listopada 1738 r. w Hanowerze, Niemcy, zm. 25 sierpnia 1822 r. w Windsorze) – syn Izaaka i Anny Herschel, słynny astronom, konstruktor teleskopów i kompozytor, znany z wielu odkryć astronomicznych, a szczególnie z odkrycia Urana.

Nowe badania pokazują, że mgławica mogła być znana już przed 1610. M42 była pierwszym obiektem zaobserwowanym w 1774 przez Williama Herschela przy użyciu jego własnej konstrukcji teleskopu. Gazowe właściwości Wielkiej Mgławicy Oriona odkrył w 1865 przy pomocy spektroskopii William Huggins. 30 września 1880 M42 stała się pierwszą sfotografowaną mgławicą, dokonał tego Henry Draper.

Teleskop (gr. tēle-skópos – daleko widzący) – przyrząd optyczny złożony z dwóch elementów optycznych: obiektywu i okularu (teleskop soczewkowy) lub z okularu i zwierciadła (teleskop zwierciadlany), połączonych tubusem. Służy do powiększania odległych obrazów. Zarówno teleskop soczewkowy, jak i teleskop zwierciadlany dają obraz rzeczywisty powiększony, odwrócony lub prosty.
Grawitacja (ciążenie powszechne) - jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.

W 1902 dwaj astronomowie, Vogel i Eberhard, odkryli, że poszczególne elementy mgławicy poruszają się z różnymi prędkościami. W 1917 potwierdzili to Campbell i Moore

W roku 1931 Robert Trumpler zauważył, że gwiazdy w obrębie Trapezu tworzą gromadę. Zaproponował też dla niej nazwę. Na podstawie ich jasności i typów widmowych ustalił, że znajdują się około 1,8 tys. lat świetlnych od Ziemi. Była to wartość trzykrotnie wyższa od ówcześnie powszechnie przyjmowanej, jednak zdecydowanie bliższa dzisiejszym pomiarom.

Wiatr gwiazdowy – strumień cząstek materii z zewnętrznych warstw atmosfery gwiazdy. Intensywny wiatr gwiazdowy może prowadzić do znacznej utraty masy przez gwiazdę w trakcie jej ewolucji. Zjawisko jest wywołane przez ciśnienie promieniowania emitowanego przez gwiazdę (por. jasność Eddingtona) i przez zjawiska magnetyczne zachodzące w jej atmosferze.
Fala uderzeniowa – cienka warstwa, w której następuje gwałtowny wzrost ciśnienia gazu, rozchodząca się szybciej niż dźwięk. Fale uderzeniowe powstają podczas silnego wybuchu, ruchu ciała z prędkością ponaddźwiękową (np. samolot).

W 1993 po raz pierwszy do obserwacji mgławicy użyto Teleskopu Hubble'a. Od tego momentu M42 była częstym obiektem badań teleskopu. W 2005 zakończono tworzenie najdokładniejszego do tej pory zdjęcia mgławicy. Znalazło się na nim ponad 3000 gwiazd o jasności powyżej 23, w tym młode brązowe karły a także przypuszczalnie ich układy podwójne. Rok później naukowcy pracujący z HST ogłosili, że udało im się obliczyć masy brązowych karłów w układzie podwójnym zaćmieniowym 2MASS J05352184–0546085. Według obliczeń masy wynoszą 0,054 i 0,034 M☉ a ich okres obiegu 9,8 dnia. Zaskakującym jest fakt, iż masywniejszy z karłów ma niższą temperaturę.

Nicolas Louis de Lacaille (ur. 15 maja 1713, zm. 21 marca 1762) – francuski astronom, który jako pierwszy podjął próbę zrobienia mapy obejmującej całe niebo południowe.
John Frederick William Herschel (ur. 7 marca 1792 w Slough (Anglia), zm. 11 maja 1871 w Collingwood w hrabstwie Kent) – angielski astronom, chemik i fizyk, syn Mary Pitt i Williama Herschela.

Badania z użyciem teleskopu Hubble'a

M42 jest typowym miejscem gwiezdnych narodzin. Do tej pory w mgławicy odkryto około 700 gwiazd na różnych etapach procesu formowania. Zdjęcia uzyskane przez Teleskop Hubble'a z listopada 1995 pozwoliły poznać dokładniej skomplikowane procesy gwiazdotwórcze zachodzące w mgławicy.

Mgławica Oriona jest, od początku misji, celem obserwacji Teleskopu Hubble'a. Jednym z największych odkryć było zaobserwowanie dysków protoplanetarnych wokół gwiazd mgławicy. Do tej pory odkryto ich ponad 150. Uważa się, że są to systemy w najwcześniejszych fazach procesu formowania się planet. Udowodniono w ten sposób, że procesy formowania systemów planetarnych są powszechne we wszechświecie.

Gwiazda zmienna zaćmieniowa – gwiazda, która obserwowana na ziemskim niebie wykazuje zmiany w swojej jasności. Zmienność gwiazd tego typu wynika z faktu, iż są one układami najczęściej podwójnymi, w których składniki systemu obiegając się, w regularnych odstępach czasu wzajemnie się zasłaniają. To wzajemnie zakrywanie się składników jest powodem zmiany jasności widomej.
Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny, niemetal z bloku s układu okresowego. Jest to najprostszy możliwy pierwiastek o liczbie atomowej 1, składający się z jednego protonu i jednego elektronu.

Badania przy użyciu teleskopu ze stycznia 1997 ukazały ciekawe oddziaływania pomiędzy młodymi, gorącymi gwiazdami z gromady Trapez a ich dyskami protoplanetarnymi. Emitowane przez nie promieniowanie UV dąży do zniszczenia dysków, więc mniej masywne gwiazdy mogą tracić materiał potrzebny do uformowania systemów planetarnych.

Gwiazdy typu Algola (znane również jako gwiazdy typu Beta Persei) to grupa gwiazd zmiennych zaćmieniowych, która swoją nazwę wzięła od Algola w gwiazdozbiorze Perseusza (β Per).
Starożytność – okres w historii Bliskiego Wschodu, Europy i Afryki Północnej obejmujący dzieje tych regionów od powstania pierwszych cywilizacji do politycznego upadku cesarstwa zachodniorzymskiego w 476 roku[1].

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)