Przepiękne obiekty Herbiga-Haro (HH) powstają, gdy bardzo młode gwiazdy wyrzucają dżety poruszające się z prędkością naddźwiękową, które zderzają się z otaczającą materią gazowo-pyłową. W październiku 2022 roku astronomowie opublikowali najnowsze zdjęcie dwóch takich obiektów – HH 1 i HH 2 – wykonane za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Dodatkowo w materiale tym zaprezentowano zdjęcia kilku innych przykładów tych ulotnych ciał niebieskich.
Astronomowie George Herbig i Guillermo Haro obserwowali te świecące obłoki w późnych latach czterdziestych podczas badań gwiezdnych żłobków. Współcześnie na podstawie obserwacji wielu podobnych obiektów HH astronomowie wiedzą, że są to zjawiska wywoływane przez fale uderzeniowe generowane przez dżety wystrzeliwane przez pobliskie protogwiazdy. Obecnie znanych jest ponad tysiąc obiektów typu HH i zwykle można je znaleźć w pobliżu globul Boka. Te ostatnie są zimnymi i nieprzezroczystymi obłokami, w których protogwiazdy rozpoczynają swoją drogę, by stać się w końcu „prawdziwymi” gwiazdami, czyli – jak mówią astronomowie – by osiągnąć na diagramie Hertzsprunga-Russella tzw. ZAMS (Ciąg Główny Wieku Zero).
W rzeczywistości to, co widzimy jako obiekt HH, jest tylko krótką migawką w życiu gwiazdy. Większość z dopiero co uformowanych gwiazd, które wyrzucają dżety, liczy od dziesiątek tysięcy lat do niecałego miliona lat. Rozpoczęły syntezę termojądrową, ale nadal akreują (zbierają/pochłaniają) gaz i pył z otoczenia. Dżety poruszają się z ogromną prędkością i zderzają się ze zgęstkami gazu i pyłu, powodując ich świecenie. Wiele z obiektów HH zawiera dwie lub więcej gwiazd, co pozwala wyjaśnić powstanie niektórych dżetów. Obserwacje wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a w 2002 roku ujawniły, że niektóre fragmenty HH 1 poruszają się z prędkością większą od 400 kilometrów na sekundę.
Życie młodych gwiazd po narodzinach jest burzliwe. Ujawnia to na przykład niezwykłe zdjęcie obiektów Herbiga–Haro oznaczonych jako HH 1 i HH 2, które wykonał Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Oba obiekty znajdują się w odległości około 1250 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Oriona. Obiekt HH 1 jest jasną mgławicą powyżej jasnej gwiazdy w górnym, prawym rogu zdjęcia, a HH 2 – mgławicą w dolnym lewym.
Oba obiekty Herbiga–Haro widać na omawianym zdjęciu, ale układ młodych gwiazd, dzięki któremu powstały, jest ukryty – zanurzony w nieprzeźroczystym obłoku pyłowym w centrum zdjęcia. Wypływ materii z jednej z tych gwiazd widać jako jasny dżet rozchodzący się od ciemnego obłoku w centrum zdjęcia. Jasna, pomarańczowa gwiazda pomiędzy dżetem i obłokiem HH 1 wcześniej była uważana za źródło tych dżetów, ale obecnie badacze sądzą, że nie jest ona związana z pobliską gwiazdą podwójną.
Omawiany tutaj widok turbulentnego gwiezdnego żłobka został uwieczniony przez kamerę WFC3 znajdującą się na Kosmicznym Teleskopie Hubble'a w jedenastu filtrach w zakresie od ultrafioletu, poprzez widzialny, aż do bliskiej podczerwieni (0,28–1,67 μm)
W przypadku obserwacji HH 1 i HH 2 dwie grupy astronomów aplikowały o czas na Kosmicznym Teleskopie Hubble’a na różne badania. Pierwsza grupa zgłębiała strukturę i ruch obiektów Herbiga–Haro widocznych na tym zdjęciu, co pozwoliło astronomom lepiej zrozumieć procesy fizyczne występujące gdy wypływy z młodych gwiazd zderzają się z otaczającym gazem i pyłem. Druga grupa naukowców badała same przepływy, aby stworzyć solidne podstawy pod przyszłe obserwacje Kosmicznym Teleskopem Jamesa Webba. Teleskop ten dzięki zdolności do „widzenia” przez obłoki pyłu otaczającego młode gwiazdy (najnowszy przykład → Filary Stworzenia) zrewolucjonizuje badania wypływów materii z młodych gwiazd.
Opracowanie: Ryszard Biernikowicz
Więcej informacji:
Multiwavelength View of a Turbulent Stellar Nursery
Źródło: ESA/Hubble & NASA
Na ilustracji: Obiekty Herbiga–Haro (HH), czyli dwa drobne obłoki gazowe: HH 1 u góry po prawej, a HH 2 na dole po lewej. Obie mgławice HH świecą na niebiesko i są otoczone przez ciemniejsze, wielobarwne obłoki. Tło jest czarne z powodu gęstego i nieprzezroczystego gazu. Widać również bardzo jasną, pomarańczową gwiazdę na lewo poniżej HH 1. Za tą gwiazdą znajduje się wąski dżet, który wyrzuciła jedna z gwiazd schowanych za ciemnym obłokiem w centralnej części zdjęcia. Ten obraz o polu widzenia 2,85 na 1,99' został wykonany przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a. Źródło: ESA/Hubble & NASA, B. Reipurth, B. Nisini
Dodatek: przykłady innych obiektów Herbiga–Haro obserwowanych przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a
Obraz obiektu Herbiga–Haro 24 (HH 24) wykonany przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a za pomocą instrumentów WFPC2 i WFC3/IR w pięciu barwach. Obiekt HH 24 znajduje się w odległości około 1350 lat świetlnych, w obłoku molekularnym Orion B. Częściowo przesłonięta przez zimny gaz i pył młoda gwiazda w centrum obrazu wyrzuca parę dżetów w obłok gazowo-pyłowy, wytwarzając fale uderzeniowe, które rozświetlają fragmenty mgławicy. Ten rozświetlony przez fale uderzeniowe obszar zbiorczo został nazwany obiektem Herbiga–Haro 24. Źródło: NASA/ESA/STScI
Obraz obiektu Herbiga–Haro 505 (HH 505) wykonany przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a za pomocą instrumentu ACS. W przypadku HH 505 wypływy materii pochodzą od młodej gwiazdy IX Ori, która znajduje się na brzegu Mgławicy Oriona, w odległości około 1000 lat świetlnych od Ziemi. Obiekt HH 505 jest widoczny w dolnej i górnej części zdjęcia jako jasne, przepiękne i wygięte w łuk obłoki pyłowo-gazowe. Źródło: ESA/Hubble and NASA, J Bally, Acknowledgement: MH Özsaraç
Obraz obiektu Herbiga–Haro 111 (HH 111) wykonany przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a za pomocą instrumentu WFC3. Trochę poetycko można powiedzieć, że HH 111 to płonący, niebieski „miecz” przeszywający ogromne kosmiczne „serce”. Ten „miecz” składa się z pary dżetów zawierających zjonizowany gaz, pędzący od „serca” z ogromną prędkością w przeciwnych kierunkach. Tutaj „sercem” jest protogwiazda IRAS 05491+0247 w centralnej części zdjęcia, która jest częściowo przesłonięta przez obłok gazowo-pyłowy. Obiekt HH 111 znajduje się w odległości około 1300 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Oriona. Źródło: ESA/Hubble & NASA, B. Nisini
Obraz obiektu Herbiga–Haro 34 (HH 34) wykonany przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a za pomocą instrumentu WFC3. Obiekt HH 34 to kolorowa i delikatna struktura mgławicowa rozciągająca się w dolnej lewej części zdjęcia. Wzdłuż przekątnej zdjęcia widać dżet gazowy, który został wyrzucony przez bardzo młodą gwiazdę (protogwiazdę) w najwcześniejszej fazie jej powstawania. Dżet porusza się z naddźwiękową prędkością od protogwiazdy i zderza się z otaczającą materią, wytwarzając falę uderzeniową, która rozgrzewa tą materię i powoduje jej świecenie. Obiekt HH 34 znajduje się w odległości około 1250 lat świetlnych od Ziemi, w pobliżu Mgławicy Oriona. Źródło: ESA/Hubble & NASA, B. Nisini
Obraz obiektu Herbiga–Haro 909A (HH 909A) wykonany przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Obiekt HH 909A znajduje się w obłoku gwiazdotwórczym Cha I, w gwiazdozbiorze Kameleona, w odległości około 500 lat świetlnych od Ziemi. Młoda gwiazda w środkowej części zdjęcia wyrzuca wąskie strumienie gazu (dżety) z obszarów biegunowych, tworząc ulotną strukturę mgławicową HH 909A. Źródło: NASA, ESA. Kevin Luhman (Pennsylvania State University) i Judy Schmidt
