Nebulosa de Orión :Estructuras y fenómenos observados en el óptico

O’Dell, C. , 2001, ARA&A, 39, 99 Bally, J. et al, 2000, AJ, 119, 2919

Roberto Muñoz SoriaPUC

Nebulosa de OriónNebulosa de Orión

También conocida como M 42 y NGC 1976, esta nebulosa está ubicada en la constelación de Orión aproximadamente a 450 pc del Sol.

Está compuesta principalmente por un plasma de Hidrógeno ionizado (HII) y electrones libres.

Es la región HII mejor estudiada, llegándose incluso a construir un modelo 3D.

Nebulosa de OriónNebulosa de Orión

Características :

Región HII más cercana al Sol.

Cúmulo abierto con estrellas jóvenes y masivas.

Región HRegión HIIII

El H atómico del ISM sufre ionización a causa de los fotones UV provenientes de estrellas calientes. El exceso de energía se transforma en energía cinética del electrón libre

Se produce una desexcitación de los iones, principalmente por recombinación con electrones. Se producen una serie de lineas de emisión, tales como [N II], H y [O ]

Región HRegión HIIII

RojoRojo [Na[NaIIII] ] ~ 6583 A~ 6583 A

VerdeVerde HH ~ 6563 A ~ 6563 A

AzulAzul [O[OIIIIII] ] ~ 5007 A ~ 5007 A

N

E

Evolución del modeloEvolución del modelo

19521952 Sharpless realiza observaciones del Sharpless realiza observaciones del continuo del gas en el radio, revelando un continuo del gas en el radio, revelando un objeto con simetria esféricaobjeto con simetria esférica

19581958 Münch argumenta que M42 es más bien Münch argumenta que M42 es más bien un bloque delgado.un bloque delgado.

19671967 Kaler muestra un tendencia sistemática Kaler muestra un tendencia sistemática de las velocidades radiales.de las velocidades radiales.

19731973 Zuckerman propone que M42 es una Zuckerman propone que M42 es una capa delgada con forma de ampolla, la capa delgada con forma de ampolla, la cual habita en la superficie de la nube cual habita en la superficie de la nube molecular OMC-1molecular OMC-1

Estructura, estrellas.Estructura, estrellas.

En el centro de la nebulosa se identifican 4 estrellas calientes (tipo O y B) las cuales forman el sistema estelar llamado Trapecio.

Observaciones más profundas revelan que el sistema corresponde realmente a un cúmulo abierto.

Estructura, estrellas.Estructura, estrellas.

N

E

Estructura, IMFEstructura, IMF

Estas estrellas ejercen presión de radiación al interior de la nube molecular, desarrollando una cavidad interior.

Los fotones energéticos que proviene de las estrellas ionizan el material ubicado en la superficie de la cavidad, definiendo de esta manera el frente de ionización principal (IMF)

Densidad promedio ~ 6000 cm-3

Trazadores son [O ] y [S ]

Estructura, IMFEstructura, IMF

Estructura, PDREstructura, PDR

El MIF genera a su vez una región con alta densidad ubicada en la zona de material neutral, la cual es llamada “región dominada por fotones” (PDR)

Densidad promedio ~ 105 cm-3

Trazadores son CO y C II

Estructura, barra brillanteEstructura, barra brillante

Dado lo curvo de la superficie, hay zonas que son normales a la luz proveniente de las estrellas. Estas brillan más que otras.

Estas zonas dan origen a una serie de barras:

Barra brillante

Barra del Este

Barra del Este-Oeste

Barra del Norte

Estructura, barra brillanteEstructura, barra brillante

Barra brillante

Barra Este

Barra Norte

Barra Este-Oeste

N

E

Estructura, zonas oscurasEstructura, zonas oscuras

Hay zonas que sufren extinción en el óptico a causa del polvo y el gas. La zona más representativa corresponde a la “bahía oscura” (Dark bay)

Bahía oscura

Estructura, proplydsEstructura, proplyds

Existen objetos estelares jóvenes (YSO) que habitan cerca de las regiones HII. Estos son llamados proplyds, contracción de la palabra protoplanetary disk.

El disco circunestelar que envuelve al YSO corresponde a material neutro. Las capas externas sufren ionización a causa de los fotones provenientes de estrellas calientes.

Estructura, proplydsEstructura, proplyds

Estructura, proplydsEstructura, proplyds

Los YSO que habitan en un 1 arcmin de la región central presentan colas de polvo en dirección a 1 Ori C. Los objetos más cercanos son más elongados.

Unos pocos objetos corresponden a siluetas y son vistos en extinción contra el IMF.O’Dell et al. (1993) postularon que estos objetos habitan en el velo de la nebulosa. Por el momento se conocen 15 objetos de este tipo.

Estructura, proplydsEstructura, proplyds

Modelo 3DModelo 3D