PTES petitioning the empty sky

www.francsicslaszlo.hu

A Lagúna-köd

 
  • objektumadatok:
  • -------------------
  • Sagittarius csillagkép
  • típus: csillagkeletkezési zóna
  • látszólagos fényesség: 6 mag
  • kiterjedés: 90'x40'

A jelenségről

 

A Tejút centrumának irányában igen sok mélyégobjektum található. Közülük minden bizonnyal az egyik leglátványosabb a hazánkból is megfigyelhető Lagúna-köd. Csillagászati távcsőbe tekintve is észlelhetőek részletei, egy asztrofotó pedig feltárja káprázatos világát.

  • képadatok:
  • -------------
  • 510/2280 Corrected Dall-Khirkam
  • FLI-PL6303E CCD
  • 2x3x180 sec Luminance
  • 2x1x120 sec R
  • 2x1x180 sec G
  • 2x1x180 sec B
  • Siding Spring, Ausztrália
  • 2013. július
  • ---------------
  • A felvétel az Itelescope hálózat távcsövével készült

kapcsolódó képek

 
 
 
 
Lagúna-köd
 

A Lagúna-köd - A Nyilas csillagkép gyöngyszeme

 

Mielőtt belevágnék a Lagúna-köd asztrofizikai rejtelmeibe, azt gondolom, nem tehetem meg, hogy ne szóljak pár szót arról a felvételemről, ami ma talán a legjobban kifejezi azt, hogy mit jelent számomra az asztrofotózás. Ekkora felbontású és ilyen részletességű asztrofotót eddig nem készítettem, és ezután sem sokszor fogok. Éppen ezért arra törekedtem, hogy a hozzá tartozó leírást is hasonló igényszint szerint dolgozzam ki. Azt gondolom, hogy nem elég csak gyönyörködnünk, tennünk is kell azért, hogy amit látunk, megfelelő mélységben értsük meg. S nem csak azért, mert a kozmosz szép és érdekes, hanem mert talán földi világunkra is másképpen tekintünk ezek után.

A Kígyó és Nyilas csillagképekben, a Tejút centrumának irányában a bolygónkról látható égbolt egyik leggazdagabb területét pillanthatjuk meg. Csillaghalmazok, gömbhalmazok, sötét porfelhők és fénylő csillagkeletkezési régiók egész hada fedezhető fel ebben a régióban. Amatőrcsillagászként kisebb távcsővel pásztázva pedig lépten-nyomon jól ismert mélyég-objektumok egész sorába botlunk. Nem is csoda, hiszen galaxisunk Sagittarius-karjában járunk, a Sagittarius OB1 asszociáció, azaz nagytömegű csillagok egy jókora csoportjának tőszomszédságában, a Sagittarius 1A alcsoport környezetében. Galaxisunknak ebben részletében, többek között olyan ismert csillagbölcsőkben, mint az M20, vagyis Trifid-köd, és a Simeis 188 jelű csillagfelhő, ma is csillagok születnek. A régió csillagközi felhőkomplexumai közül minden bizonnyal a legösszetettebb és az egyik leglátványosabb a Messier katalógusának 8. sorszámát viselő Lagúna-köd (M8, vagy Messier 8), egy olyan izgalmas részlete a nyári Tejútnak, ami a gömbhalmazokat leszámítva önmagában hordozza a különböző mélyégobjektum-típusok legtöbbjét. Sőt, ha kellőképpen elmélyedünk a kiterjedt ködösség fotografikusan megörökített részleteiben, szokatlan világokra bukkanhatunk itt, ezen a tőlünk nagyságrendileg 4000-5000 fényévre eső kozmikus helyen.


 

  Biztos, hogy látszik?

Az igen feltűnő égterületet, a Lagúna-köd régióját Giovanni Battista Hodierna már 1654 előtt is vizsgálta, és magát a ködöt, mint közepes fényességű „nebulózát” fel is jegyezte katalógusába. Ez azonban nem jelenti azt, hogy valóban magának a gázködnek a fényét észlelte. A ködös, csillagokkal tűzdelt terület összetettsége egy jó időre elbizonytalanította a csillagászokat abban a tekintetben, hogy a vizsgált objektum valódi köd-e, vagy egy nehezen felbontható csillaghalmaz. Egyes kortárs csillagászok szerint az M8-ban például az 1680-ban észlelő John Flamsted nem vehette észre a ködösséget, hiszen annak csekély fényereje alulmarad a benne lakozó csillaghalmazéhoz képest, így csupán a csillaghalmaz tagjainak összeolvadó fényét láthatta. Az 1746-ban észlelő Philippe Loys de Chéseaux például csillaghalmazként katalogizálta a jelenséget, míg egy évvel később, 1747-ben Guillaume Le Gentil egy ködösséget és egy csillaghalmazt írt le. Amikor Charles Messier rendszerbe vette a Lagúna-ködöt 1764-ben, elsődlegesen a csillaghalmazt említi, és külön megjegyzi a 9 sagittarii csillag környezetében lapuló ködösséget. Így minden bizonnyal tudatában volt a Lagúna-ködnek, mint csillaghalmaz-csillagköd együttes jelenségének. John Herschel pedig ennek ismeretében már két katalógusszámmal is illette a területet. Az NGC 6530 sorszám a halmazt, az NGC 6523 a köd fényes (akkoriban éppen érzékelhető) centrumát jelöli, melyek együttesen alkotják az M8-at.

Csak a tisztán látás kedvéért érdemes megemlíteni, hogy a Lagúna-ködre további NGC és IC katalógusszámok is vonatkoznak, például az NGC 6533, ami a teljes HII zónát lefedi, és magába foglalja a centrumot, az NGC 6523-at, a ködösségtől északnyugatra eső területeket, vagyis az NGC 6526-ot, és délkeleti részleteit, az IC1271-et. A legtöbb tudományos kutatás az NGC 6523-ról, a centrumról készült, ám az egész ködre vonatkozó NGC 6533 és az NGC 6523, a szakirodalomban jellemzően ugyanazt a fogalmat jelölik.

 
A Lagúna-köd felépítése

A több, mint 100 fényév kiterjedésű, a Földről nézve 3 Teleholdnyi területet lefedő Lagúna-ködben első pillantásra feltűnik a csillagközi anyag morfológiai változatossága, csillagközi porból és gázból álló alakzatok sokszínűsége, a különböző objektumok egymásra rétegződése. A ritka formai gazdagság érthetővé válik, ha a Lagúna-ködöt egy nála sokkal nagyobb, a Tejút csillagmezőit átszövő molekulafelhő-komplexum megvilágított részeként értelmezzük. A molekulafelhő-képződmények által közrezárt térben az Orion-köd csillagainál 3-4-szer több masszív, nagytömegű csillag egy igen vékony, ámde rendkívül összetett felszínű hártyát ragyog be, egy kozmikus üregrendszer falát. Az üregrendszert nem egy, hanem több, a területen elszórtan elhelyezkedő óriáscsillag kelti életre, miközben másodpercenkénti hihetetlen, 1051 számú ionizáló fotont zúdítanak a csillagközi anyagtengerre. A fő energiaforrás a ködösség szívében található 9 sagittarii, és a ködösség keleti részében található HD165052 jelű, O6.5V és O7.5V színképtípusú kék óriásokból álló kettőscsillag. A Herschel 36 jelű csillag pedig a centrum fényességéért felel, ez az objektum ragyogja be a John Herschel által Homokóra-ködnek nevezett centrális részt, és környezetét.

A környező héjban tömörülő csillagközi anyag jellemzően a hidrogén vörös, Balmer-alfa tartományában sugároz. Az üreg pereménél a csillagászok 6000 K-es elektronhőmérsékletet és 500 cm-3 elektronsűrűséget mértek, ami a ködösség fénylő héjaiban ennek többszöröse is lehet. Itt meg kell jegyezni, hogy az elektronsűrűség, és az elektronhőmérséklet a (csillagközi) plazma leírására használt paraméterek, melyek nem egyeznek meg egy az egyben a csillagközi anyag részecskéinek valós hőmérsékletével és sűrűségével, azonban könnyű megmérni őket, és következtetni belőlük a plazma más tulajdonságaira, akár az ionizáció mértékére, energiájára, de akár a valódi hőmérsékletre és sűrűségre is. A sűrűség és a hőmérséklet tovább növekszik a HII zóna belseje felé közeledve, így az ionizált gázok fénykibocsátása is erőteljesebb, ami láthatóvá teszi a ködösség környezetében lévő csillagközi anyagstruktúra finomabb szerkezetét, a látható tartományban lévő ISM (interstellar medium) jelenségeket. A Lagúna-ködben Bok-globulákat, fényes peremű felhőket, és gázfilamenteket igen könnyű ezen a nagyfelbontású asztrofotón górcső alá venni, ezen kívül Herbig-Haro objektumok és legalább egy protoplanetáris korong is felfedezhető a régióban, azonban ez utóbbiak a felvételen észrevehetetlenül aprók, vagy halványak.

 

  Optikai jelenségek a Lagúna-ködben

Az üreg belső terében az eltérő helyzetű ionizáló sugárzást kibocsátó csillagok hatására a ritka, főleg a kékeszöld fényű forró ionizált oxigén felragyog, a csillagköz por és gázok pedig kitágulnak, és kavargó áramlásaiknak köszönhetően különböző irányú szálas struktúrákra bomlanak szét felhőik. A lagúnára emlékeztető, így a névadó szálas megjelenés több helyen is megfigyelhető a ködben, melyek közül az égterület közepét átszelő folyás-szerű jelenség a legfeltűnőbb. Ez a sötétlő sáv, annak ellenére, hogy infravörös, milliméteres, illetve szubmilliméteres hullámhosszúságú mérések nem mutatják ki, sőt, CO méréseken sem jelenik meg, nem anyag hiánya, hanem fényelnyelő közeg. Minden bizonnyal elég nagy a sűrűsége ahhoz, hogy gátolja a fény áthaladását, azonban nem elég meleg, hogy saját fénykibocsátását (emisszióját) érzékelni tudjuk a nála jóval forróbb környezetében.

A fénylő gázzal kitöltött üreg előterében egy másik típusú, a lagúnákra emlékeztető szálas struktúrákétól egészen eltérő felépítésű fényelnyelő objektumokat is megfigyelhetünk: globulákat. Az ISM jelenségeknek ezen másik típusa akkora mennyiségben található, és olyan markánsan jelenik meg a régióban, hogy Edward Emerson Barnard, a Lófej-köd felfedezője sötét ködösségeket tartalmazó gyűjteményébe 3 objektumot is választott a Lagúna-köd régiójából, melyeket a B88, B89 és B296 sorszámokkal jegyzett fel. 1920-ban John Charles Duncan 23-ra bővítette a Lagúna-köd sötét ködösségeinek gyűjteményét. 1947-ben pedig Bart J. Bok és E. F. Reilly már, mint lehetséges csillagkeletkezés helyszíneként tekintettek a Lagúna sötét objektumaira, melyek közül 16-ról állapították meg azt, hogy valódi globulák, azaz belső szerkezetük alkalmas arra, hogy fiatal csillagkezdemény jöjjenek létre bennük. Ezek a sötét, fényelnyelő pamacsok többnyire 10”-30” kiterjedésű sűrű anyag, vagyis por és gázcsomók, melyekben a nyomás egyrészt elég nagy ahhoz, hogy megállítsa a fénysugarakat, másrészt infravörös távcsövekkel vizsgálható belső hőmérsékletük csillagkezdemények jelenlétére utal.

A Lagúna-köd centrumától távol (a centrumról később esik majd szó) nem csak fénytől elzárt globulákban, hanem fénylő peremű felhőkben is születhetnek csillagok. 1994-ben Katsuo Ogura és Koji Sugitani japán csillagászok az Európai Déli Obszervatórium (ESO) Schmidt atlaszát újraértékelve két olyan fénylő felhőkomplexumot ismertek fel, melyekben az infravörös tartománybéli távcsöves mérések pontszerű forrásokat azonosítottak. Ezek a felhők, az IRAS 17597–2422 és az IRAS 18012–2407 minden bizonnyal igen alkalmas helyek a sugárzással kiváltott összeomlás (Radiation Driven Implosion-RDI) által létrehozott csillagkeletkezési folyamatok számára. Ilyenkor a nagytömegű csillagok sugárzása távolodásra készteti a HII zóna ionizációs frontját, ami a környezetében lévő, korábban stabil molekulafelhőkbe ütközik. Ezekben a molekulafelhőkben indulhat be gravitációs összeomlás, ami csillagkeletkezéshez vezet.

 
Mozgások a Lagúna-ködben

Természetesen a Lagúna-köd időben nem állandó jelenség. Részben a csillagközi anyagot csillagokká összehúzó gravitáció, részben a nagytömegű csillagok sugárnyomása alakítja a szerkezetét. A két erőnek együttes hatása hozza létre a fénylő szálas por és gáz sávokat, mindpedig a sötét, kompakt Bok-globulákat. Távcsővel, közvetlen módon azonban maguk a csillagközi léptékű mozgások megfigyelhetetlenek. Szerencsére a ködösség belsejében bizonyos közegek látóirányukkal párhuzamos (radiális) elmozdulásainak sebessége közvetett úton mérhető, amiből a csillagászok következtetni tudnak a Lagúna szerkezetének nagyléptékű változásaira is. Tehát, ha Lagúna-ködöt a korábban leírtak alapján egy csillagközi felhő vékony héjú üregeként értelmezzük, a mérések segítségével arra a következtetésre juthatunk, hogy a köd héja, a vörösen fénylő ionizációs front lassan belesüpped az üreg fala mögötti láthatatlan kozmikus felhőbe, ahogy a forró kék csillagok sugárzása és részecskezápora óriási, másodpercenkénti 50 km-es sebességgel eltaszítja magától a ködösség gáztömegének egy jelentős részét. Csillagászok számításai szerint ehhez csupán a 9 sagittarii energiája is elég, bár minden bizonnyal a többi ionizáló csillag is együttműködik az üreg formálásában.

 

Lagúna-köd centruma


Miután körbejártuk a Lagúna-köd nagyléptékű jelenségeit, kutakodásunk során most jutottunk el oda, hogy bepillantsunk a ködösség fénylő központjába, és kalandozzunk a centrális csillaghalmaz csillagai között. Azonban erre most egyelőre nem kerül sor. A Lagúna-köd belsejének titkait egy a ködösség centrumát jóval nagyobb felbontásban bemutató felvételen derítjük majd fel.