Dos equipos de investigación utilizaron un mapa del Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja de la NASA, SOFÍA, para descubrir nuevos hallazgos sobre la formación de estrellas en la icónica Nebulosa Cabeza de Caballo de Orión. El mapa revela detalles vitales para obtener una comprensión completa del polvo y el gas involucrados en la formación de estrellas.

La Nebulosa Cabeza de Caballo está incrustada en la nube molecular gigante Orión B mucho más grande y es extremadamente densa, con suficiente masa para formar unas 30 estrellas parecidas al Sol. Marca el límite entre la nube molecular fría circundante, llena de las materias primas necesarias para hacer estrellas y sistemas planetarios, y el área al oeste donde ya se han formado estrellas masivas. Pero la radiación de las estrellas erosiona esas materias primas. Mientras que las frías moléculas, como el monóxido de carbono, en lo profundo de la densa nebulosa están protegidos de esta radiación, las moléculas de la superficie están expuestas a él. Esto desencadena reacciones que pueden afectar la formación de estrellas, incluida la transformación de moléculas de monóxido de carbono en átomos e iones de carbono, llamado ionización.

Un equipo, dirigido por John Bally en el Centro de Astrofísica y Astronomía Espacial, en la Universidad de Colorado en Boulder, Quería saber si la intensa radiación de las estrellas cercanas es lo suficientemente fuerte como para comprimir el gas dentro de la nebulosa y desencadenar la formación de nuevas estrellas. Combinaron datos de SOFIA y otros dos observatorios para obtener una vista multifacética de la estructura y el movimiento de las moléculas allí.

El equipo de Bally descubrió que la radiación de las estrellas cercanas crea plasma caliente que comprime el gas frío dentro de Horsehead. pero la compresión es insuficiente para desencadenar el nacimiento de estrellas adicionales. Sin embargo, aprendieron detalles clave sobre la estructura de la nebulosa.

La radiación provocó que una onda de ionización destructiva se estrellara sobre la nube. Esa ola fue detenida por la densa porción de cabeza de caballo de la nube, provocando que la ola lo envuelva. El Horsehead desarrolló su forma icónica porque era lo suficientemente denso como para bloquear las fuerzas destructivas de la onda de ionización.

"La forma de la icónica Nebulosa Cabeza de Caballo habla del movimiento y la velocidad de este proceso, ", dijo Bally." Realmente ilustra lo que sucede cuando una nube molecular es destruida por radiación ionizada ".

Los investigadores están tratando de comprender cómo se formaron las estrellas en la Nebulosa Cabeza de Caballo — y por qué no lo hicieron otras estrellas — porque su proximidad a la Tierra permite a los astrónomos estudiarla con gran detalle. Esto proporciona pistas sobre cómo se pueden formar las estrellas en galaxias distantes que están demasiado lejos para que los detalles finos puedan ser observados con claridad incluso por los telescopios más potentes.

"En estudios como este, estamos aprendiendo que la formación de estrellas es un proceso autolimitante, ", dijo Bally." Las primeras estrellas que se forman en una nube pueden prevenir el nacimiento de estrellas adicionales cercanas al destruir partes adyacentes de la nube ".

En otro estudio basado en el mapa de SOFIA, un equipo de investigadores dirigido por Cornelia Pabst, de la Universidad de Leiden, Países Bajos, analizó la estructura y el brillo del gas dentro de las regiones frías y oscuras en y alrededor de la Nebulosa Cabeza de Caballo. Esta región tiene muy poca formación estelar en comparación con la Nube de Orión B o la Gran Nebulosa de Orión, al suroeste de la Nebulosa Cabeza de Caballo. Pabst y su equipo querían comprender las condiciones físicas en la región oscura que pueden estar afectando la tasa de formación de estrellas.

Descubrieron que la forma, La estructura y el brillo del gas en la nebulosa no se ajustan a los modelos existentes. Se necesitan más observaciones para explorar por qué los modelos no coinciden con lo observado.

"Estamos empezando a entender eso, a pesar de que solo observamos una pequeña parte de esta nube molecular, todo es más complicado de lo que indicaban inicialmente los modelos, "dijo Pabst." Este mapa es hermoso, datos valiosos que podemos combinar con observaciones futuras para ayudarnos a comprender cómo se forman las estrellas localmente, en nuestra galaxia, entonces podemos relacionar eso con la investigación extragaláctica ".

Los estudios fueron publicados en el Diario astronómico y Astronomía y Astrofísica .

El mapa de la Nebulosa Cabeza de Caballo utilizado por ambos equipos se creó utilizando el instrumento GREAT actualizado de SOFIA. Se actualizó para usar 14 detectores simultáneamente, por lo que el mapa se creó significativamente más rápido de lo que podría haber sido en observatorios anteriores, que utilizó un solo detector.

"No podríamos haber realizado esta investigación sin SOFIA y su instrumento actualizado, "EXCELENTE", dijo Bally. "Porque aterriza después de cada vuelo, sus instrumentos se pueden ajustar, actualizado y mejorado de formas que no son posibles en los observatorios espaciales. SOFIA es fundamental para desarrollar instrumentos cada vez más potentes y fiables para su uso futuro en el espacio ".

SOFIA es un avión de pasajeros Boeing 747SP modificado para llevar un telescopio de 100 pulgadas de diámetro.