Zvětšit obrázek

Infračervený složený obraz z Gemini North Telescope systémem umělé laserové hvězdy spolu s adaptivním optický systém ALTAIR. „Střely“ v Orionu jsou modré - horký železný plyn, brázdy jsou oranžové - excitovaný vodík. Kredit: Gemini Observatory

Snímky, pořízené dalekohledem Gemini North Telescope (Gemini North Observatory, Mauna Kea, Havaj), přináší nový a pozoruhodně detailní pohled na supersonické „střely“ plynů a na brázdy, které se vytváří při „průletu“ střel oblaky molekulárního vodíku v mlhovině M42 v Orionu (Orion Nebula). Obraz byl pořízem 8m dalekohledem s novou adaptivní optikou, jejíž součástí je i umělá laserová hvězda.

Zvětšit obrázek

Širokoúhlý obraz mlhoviny v Orion, pořízené 4m dalekohledem v Cerro Tololo (Cile). Kredit: M. Robberto/STScI and NOAO/AURA/NSF/Gemini Observatory

Tento systém umožňuje upravit plochu hlavního zrcadla tak, aby se odstranilo zkreslení pozorovaného objektu, způsobené zemskou atmosférou.

Mlhovina M42 v Orionu, ve které se formují nové hvězdy, se nachází relativně blízko - ve vzdálenosti 1500 sv.l. od Země (je viditelná i bez dalekohledu). Je to mladá hvězdná „školka“, v níž se nacházejí hmotné hvězdy v hustém prachoplynném prostředí, které zajišťuje vhodné podmínky pro vznik nových hvězd.
 

„Střely“ v Orionu byly poprvé pozorovány ve viditelném světle v roce 1983. Infračervené snímky z roku 1992 vedly astronomy k závěru, že tyto shluky plynu vytryskly z hlubin mlhoviny jako důsledek neznámé mohutné události spojené s nedávným procesem formování skupiny hmotných hvězd v této oblasti. Rychlost unikajících střel je až 400 km/s.

Gemini North laser (umělá hvězda) vyfotografovaná celooblohovou kamerou (rybím okem) zevnitř kopule. Kredit: Gemini Observatory

To je víc než 1000krát rychleji než rychlost zvuku. Název „střela“ („bullet“) je poněkud matoucí, protože skutečné rozměry těchto objektů jsou opravdu obrovské.

Zvětšit obrázek

Šíření Gemini laseru (umělé hvězdy) během zkoušek v červenci 2006. Kredit: Gemini Observatory

Typická velikost jedné špičky střely je asi 10krát větší než vzdálenost Pluta od Slunce. Brázdy viditelné na snímku jsou dlouhé asi 1/5 sv.l.

Animace - systém adaptivní optiky s umělou laserovou hvězdou.

Oblak atomů železa na špičce každého výtrysku září velmi jasně (modrá na snímku z Gemini), protože hroty jsou třením zahřívány na teplotu kolem 5000°C. Molekulární vodík, který tvoří střely a okolní oblaka plynu, je ničen na špicích střel prudkými kolizemi mezi rychle se pohybujícími střelami a obklopujícím oblakem. Ale na zadním okraji střely nejsou molekuly vodíku zničeny, místo toho jsou zahřívány asi na 2000°C. Jak tyto střely „rozorávají“ oblak plynů, zanechávají za sebou zřetelné trubicovité brázdy (oranžové na snímku z Gemini).

Zvětšit obrázek

Observatoř Gemini North Observatory (Mauna Kea, Havaj). Kredit: Gemini Observatory

„Co jsem já našel úžasného na nových snímcích, je detail, který ukazuje to, co dosud bylo schováno pro jakékoliv předchozí studie. Jedná se o odhalení struktury střel, jejich pronikání do okolního molekulového oblaku a vytvoření brázd,“ řekl Michael Burton (University of New South Wales), který společně s Davidem Allenem (Anglo-Australian Observatory) původ těchto střel navrhoval již před 15 lety.

Zvětšit obrázek

Mlhovina M42 v Orionu. Kredit: Flesherton, Ontario

„Tato úroveň preciznosti dovolí sledovat vývoj systému během dalších let, protože se očekávají malé změny ve strukturách rok co roku, jak střely budou pokračovat ve svém pohybu oblakem plynu.“

Střely jsou relativně mladé, jejich stáří se odhaduje na méně než 1000 roků od výtrysku. Nový obraz z adaptivní optiky na Gemini vznikl kombinací 3 snímek pořízených různými filtry v blízkém infračerveném spektru. Modrá barva odpovídá oblasti rázové vlny, kde září železný plyn, oranžová pak zahřátým molekulám vodíku v brázdách, které vytvořily střely.

Tyto výjimečné snímky dovoluje nová technologie adaptivní optikami na Gemini North Observatory. Součástí dalekohledu s 8m segmentovaným zrcadlem je i umělá laserová hvězda, která slouží k určení vlivu turbulence zemské atmosféry na zkreslení a rozostření obrazu.

Zvětšit obrázek

Mlhovina M42 v Orionu (Huble Space Telescope). Kredit: NASA/GSFC/HST

Laser vytvoří v naší atmosféře umělou hvězdu - 90km žluto-oranžový sloupec (směrem vzhůru). A na základě deformace této umělé hvězdy se určí vliv zemské atmosféry na přicházející blízkoinfračervený svit hvězd a přizpůsobí tomu optický systém adaptivní optiky.

Zvětšit obrázek

Souhvězdí Orion (Johannes Hevelius: Uranometria, 1690)

Dalekohled na observatoři Gemini North Observatory (Mauna Kea, Havaj) má dvojče v Chile (Cerro Pachon) - Gemini South Telescope, aby byly pozorováními pokryty obě polokoule oblohy. Na mezinárodním projektu observatoře spolupracuje 7 států pod vedením US National Science Foundation (USA, Velká Británie, Kanada, Chile, Austrálie, Argentina a Brazílie).

Snímky jsou pořizovány jako součást zkoušek nového optického systému s umělou laserovou hvězdou a jsou přístupné v archivu Gemini (Gemini Data Archive)

Zdroje:
http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=22211
http://www.gemini.edu/index.php?option=content&task=view&id=226