W Dwóch najbardziej znanych galaktykach satelitarnych Drogi Mlecznej, Wielkim i Małym Obłoku Magellana, znajduje się wiele wielkich kompleksów mgławicowych Znajdują się w nichgorące i jasne gwiazdy, których intensywne promieniowanie ultrafioletowe pobudza do świecenia otaczający je gaz międzygwiezdny.

Kolorowe mgławice mają skomplikowaną strukturę. Zbudowane są z zjonizowanego gazy, który świeci, gdy elektrony i dodatnio naładowane jądra pierwiastków łączą się, emitując kaskadę fotonów o ściśle określonej częstotliwości. Te mgławice zwane są regionami H II, a symbol ten oznacza zjonizowany wodór, którego atomy straciły jeden elektron. Ich spektrum charakteryzują linie emisyjne, których względna intensywność niesie cenne informacje o składzie gazu, jego temperaturze oraz mechanizmie powodującym jonizację. Długością linii spektralnych odpowiadają różne kolory i sama ta właściwość dostarcza wielu informacji o warunkach fizycznych panujących w gazie.

N44 znajdująca się w Wielkim Obłoku Magellana jest widowiskowym przykładem ogromnego regionu H II. Obiekt został zaobserwowany w 1999 roku przez grupę europejskich astronomów, którzy obecnie zaprzęgli do pracy kamerę Wide-Field-Imager (WFI) znajdującej się na 2,2, metrowym teleskopie La Silla Observatory. Rejestrująca 67 milionów pikseli kamera cyfrowa została wycelowana w ten sam rejon nieba, dzięki czemu otrzymano kolejny uderzający – i bardzo ważny z naukowego punktu widzenia – obraz kompleksu mgławic. Rozmiar obszaru wynosi około 1000 lat świetlnych. N44 ma osobliwy kształt, w którym wyróżnić można pierścień około 40 bardzo jasnych niebieskich gwiazd.

Gwiazdy te powstały w wyniku oddziaływania potężnych wiatrów gwiezdnych, które zwiały otaczający gaz formując gigantyczne międzygwiezdne bąble. Takie masywne gwiazdy kończą swój żywot wybuchając w eksplozji supernowej, podczas której ich zewnętrzne warstwy są odrzucane z prędkością 10000 kilometrów na sekundę.

Bardzo możliwe jest, że w ciągu ostatnich kilku milionów lat niektóre supernowe w N44 już wybuchły, rozmiatając otaczający je gaz. Mniejsze bąble, kolumny, jasne węzły i inne struktury w gazie składają się na niesłychanie skomplikowaną strukturę regionu, która ciągle się zmienia w wyniku szybkiego odpływu materii z najbardziej masywnych gwiazd w regionie.

Szegółowy fragment regionu N44 znajdującego się w Wielkim Obłoku Magellana. Widoczny jest kompleks mgławic.

Nowe zdjęcia N44

Kolory, których użyto przy obróbce publikowanych zdjęć odpowiadają trzem silnym liniom emisyjnym. Kolor niebieski odpowiada zasadniczo emisji pojedynczych zjonizowanych atomów tlenu (372,7 nanometrów), zielony pochodzi od podwójnej zjonizowanej cząsteczki tlenu (500,7 nanometrów), a czerwony od linii H-alfa wodoru (656,2 nanometrów), które są emitowane, gdy protony i elektrony łączą się w atom wodoru. Tym samym czerwony kolor sygnalizuje niezmiernie złożone rozmieszczenie zjonizowanego wodoru w mgławicy, podczas gdy różnica między niebieskim a zielonym oznacza różnice temperaturowe: gorętszy gaz zawiera więcej podwójnych jonów tlenu, a więc jego kolor jest bardziej zielony.

Tak utworzone zdjęcie przybliża rzeczywisty kolor mgławicy. Większość regionu jest w kolorze różowym (połączenie różowego i niebieskiego) i odpowiada to normalnym warunkom panującym w regionach H II, kiedy to promieniowanie jest silniejsze niż promieniowanie podwójnych jonów tlenu (zielone).

Na zdjęciu widoczna jest część środkowej mgławicy, znanej jako N44C.

Jednak niektóre regiony odstają od tego obrazu, są bardziej zielone i jaśniejsze. W tych regionach znajduje się przynajmniej jedna niezmiernie gorąca gwiazda (o temperaturze od 30 000 do 70 000 stopni). Jej intensywne promieniowanie ultrafioletowe podgrzewa otaczający gaz, zwiększając jego temperaturę a więc i zawartość podwójnych jonów tlenu, związanych z zielonym kolorem.

Wybór obszarów w kompleksie N44

Zdjęcie z 1999 roku, na którym zidentyfikowano mgławicę było trójkolorowym obrazem złożonym ze zdjęć wykonanych poprzez dwa filtry szeroko zakresowe w świetle niebieskim i zielonym oraz ekspozycji w zakresie H-alfa. Dzięki temu ukazało zasadniczą strukturę zjonizowanego regionu.

Dzięki użyciu filtru UV oraz dwóch wąskopasmowych filtrów wydobywających emisję określonych jonów dostaliśmy znacznie więcej mówiące zdjęcie, które zdradza szczegóły skomplikowanej fizyki gazu międzygwiezdnego w regionie” – mówi Fernando Comeron, kierujący grupą naukowców.

Piękna wielobarwna mgławica N44 pokazuje gwałtowne zjawiska, do których dochodzi, gdy najcięższe ze znanych gwiazd odsłaniają swą moc wpływając na gaz, w którym się zrodziły” – dodaje Nausicaa Delmotte.

Autor

Anna Marszałek