Tuvoc

Dawno nie publikowałem efektów swoich astrofotograficznych zmagań, ale już chyba czas najwyższy. Na dysku zalegają wprawdzie gotowe M 33, M 101 i wiele innych DS-ów, ale ten konkretny obiekt urzekł mnie tak bardzo, że dostał specjalną „szybką ścieżkę”:)

Położona ok 7000 lat świetlnych od Ziemi (2.17 kpc) w gwiazdozbiorze Węża - Mgławica Orzeł jest olśniewającym gwiezdnym żłobkiem, obszarem gazu i pyłu, w którym – nieco podobnie jak w przypadku M 42 – powstają młode gwiazdy (gwiazd tych jest ok. 460), których wiek nie przekracza 2 milionów lat! Te gwiezdne świeżaki tworzą w centrum mgławicy gromadę NGC 6611 o średnicy ok. 15 lat świetlnych, kiedy rozmiar całego obłoku pyłowo-gazowego szacuje się na ok. 70 x 55 lat świetlnych.

Intensywna emisja światła, a także silne wiatry gwiazdowe, czyli strumienie naładowanych cząstek emitowane przez młode gwiazdy kształtują z jednej strony słupy o długości blisko roku świetlnego, jak również odgrywają ważną rolę w formowaniu się kolejnych gwiazd poprzez zagęszczanie chmur gazu, co prowadzi do ich grawitacyjnego kolapsu. Piękne słupy odcinają się na jasnym tle mgławicy (co znamy z pewnego ikonicznego zdjęcia), a w kontekście całego obiektu mogą być interpretowane jako szpony wielkiego orła.

Gromada gwiazd została odkryta przez szwajcarskiego astronoma Jean Philippe Loys de Chéseaux w latach 1745-46. Została zaobserwowana niezależnie około dwudziestu lat później przez francuskiego łowcę komet, Charlesa Messiera, który umieścił ją pod numerem 16 w swoim słynnym katalogu i zauważył, że gwiazdy są otoczone słabym blaskiem. Mgławica Orzeł osiągnęła status ikony w 1995 roku, kiedy jej centralne filary zostały przedstawione na słynnym zdjęciu wykonanym za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. W 2001 roku, należący do ESO Bardzo Duży Teleskop (VLT – Very Large Telescope) wykonał kolejne zapierające dech w piersiach zdjęcie mgławicy w bliskiej podczerwieni, dając astronomom przenikliwy widok przez przesłaniający pył i wyraźnie pokazując gwiazdy powstające w filarach. Kolejny opublikowany w 2009 roku obraz, uzyskany za pomocą kamery Wide-Field Imager przymocowanej do 2.2-metrowego teleskopu MPG/ESO w La Silla w Chile, objął natomiast obszar nieba tak duży jak Księżyc w pełni i był około 15 razy większy niż poprzedni obraz VLT, a ponad 200 razy obszerniejszy niż kultowy obraz w świetle widzialnym Hubble'a.

Aby nie przytłaczać ogromem informacji jakie można zaprezentować przy okazji opisu Mgławicy Orzeł małe podsumowanie, kilka słów o moim projekcie, fotka i lecimy dalej :-)

Podsumowanie faktów:

- nazwy: M 16 (Messier 16), NGC 6611, IC 4703, Sharpless 49, RCW 165, Cr 375, Gum 83, Star Queen Nebula [Mgławica Gwiezdna Królowa]

- typ obiektu: mgławica emisyjna wraz z gromadą otwartą; obszar zjonizowanego wodoru H II

- wielkość gwiazdowa: ok. 6 mag, a jasność powierzchniowa: ok. 14.43 mag

- gwiazdozbiór: Wąż

- współrzędne: DEC: -13°49′2′′; RA: 18h 18m 48s

- rozmiar kątowy: Mgławica - 30′ x 30′; Gromada otwarta - 7‘x 7’

Każdy kto fotografował mgławicę M16 wie doskonale, że jest to trudne i wymagające zadanie ze względu na położenie na nieboskłonie. Dla mnie dostęp do tego obiektu jest możliwy jedynie na wsi u teściów oraz od kolegi @Piotrek K., gdzie mogę spokojnie fotografować go w szerokim spektrum (chociaż w obu miejscach postępujące LP zaczyna przeszkadzać w zbieraniu RGB). Natomiast wąskie pasma mogę zbierać z krakowskiego balkonu – mając co noc do dyspozycji okienko czasowe ok. 1-1.5 godz. w dziurze pomiędzy blokami. Z tego też powodu projekt podzieliłem na kilka etapów – w roku 2022 - RGB + H-alpha (+bonus w postaci IR Pass 850); a w 2023 – OIII + SII (+ jeszcze jeden bonus).

EDIT:

M 16: HaRGB - po ponownym złożeniu wodoru i RGB

M 16: HaRGB

M 16: HaRGB – opisane [Pixinsight]

M 16: HaRGB – wersja starless

M 16: H-alpha

Technikalia:
SW 200/1000; ASI 294MC Pro; NEQ6/HEQ5

Akwizycja danych:
RGB: 69x120 sek.; gain 120; -10 st.C
H-alpha: 102x300 sek.; gain 120; -10 st.C
 

RGB: 28.05.2022 (1 sesja)
H-alpha: 17.05-22.06.2022 (11 sesji)

No i powoli zbliżamy się do obiecanego czegoś ekstra :-)

Pamiętajmy, że obraz omawianej mgławicy nie byłby pełny, gdyby oprócz światła widzialnego nie uwzględnić emisji w ultrafiolecie, jak również w bliskiej i dalekiej podczerwieni.

W przypadku widma UV łatwo uświadomić sobie ulotność obserwowanej Mgławicy Orzeł. Otóż co masywniejsze młode gwiazdy, które zawiera gromada NGC 6611 emitują intensywne światło ultrafioletowe, które oświetlają, rzeźbią i niszczą kolumny pyłu i gazu z mgławicy. Te w przeciągu zaledwie kilu milionów lat, co jest mgnieniem oka w skali kosmicznej znikną raz na zawsze. Więcej o przygodach mgławicy w ultrafiolecie na końcu opisu zatem tylko dla wytrwałych.

Przeskakując na drugi kraniec skali możemy zaobserwować równie ciekawe zjawiska. Odetnijmy na chwilę ultrafiolet, światło widzialne, w tym linię widmową wodoru i pozostawmy jedynie podczerwień w zakresie od 850 nm. Co zobaczymy?

Ano to:

M 16: IR Pass 850 nm

Jest to sesja z filtrem IR Pass 850 nm - 12x300 sek.; gain 120; -10 st.C

Pewne trudności przysporzyła winieta wynikająca z zastosowania filtra 1.25 cala, co nieudolnie zostało usunięte flatami. Nie zmienia to jednakowoż faktu, że naszym oczom ukazują się pyły mieszczące się w „Filarach Stworzenia”, „Gwiezdnej Iglicy” (na lewo od filarów) oraz w dziobie naszego orła. Możemy być całkowicie pewni, że mamy do czynienia z pyłami, a nie wodorem, gdyż ten został wycięty ze zdjęcia przez filtr IR Pass.

Zestawienie dwóch kadrów w animację - w świetle widzialnym oraz w podczerwieni - ukaże nam jeszcze jeden interesujący efekt…

M 16: HaRGB / H-alpha

Niektóre gwiazdy, które ledwie wyłaniają się z tła w szerokim spektrum widma, w paśmie powyżej 850 nm nagle rozpalają się niczym lampki choinkowe.

Na początek spójrzmy na bliskie sąsiedztwo tzw. „Filarów Stworzenia” oraz „Gwiezdnej Iglicy”:

Weźmy przykładowo jasną w podczerwieni gwiazdę, znajdująca się pomiędzy dwoma największymi filarami (pierwsze kółko licząc od lewej krawędzi zdjęcia). Baza SIMBAD wskazuje nam, że mamy do czynienia z młodym obiektem gwiazdowym (https://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=2MASS%20J18185267-1349427). Gwiazda ta zaindeksowana również jako Hilt 745, a w katalogu HIP widniejąca pod numerem 89743, emituje światło spolaryzowane. Badania w zakresie bliskiej podczerwieni wskazały ponadto, że gwiazdę otacza dysk gorącego pyłu (o temperaturze powyżej 1000 K). Istotną informacją, która nabierze sensu w dalszej części tego wywodu jest także fakt, że gwiazda ta należy do rodziny o typie widmowym O (O9.7IIIp).

Kolejny przykład to gwiazda widoczna dla obserwatora ziemskiego w obszarze pomiędzy „Iglicą”, a „Dziobem” naszego orła. W świetle widzialnym niemal zlewa się z tłem i trzeba sporo wysiłku aby wypatrzeć ją na zdjęciu. W widmie bliskiej podczerwieni jawi się jednak jako całkiem jasny i wyraźny punkt. To kolejna gorąca gwiazda  - chociaż wg bazy SIMBAD jest to jedynie bliżej nieokreślone źródło promieniowania podczerwonego - [CKW92] IRS 58 -- Infra-Red Source (http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=%5BCKW92%5D%20IRS%2058%20)

Na koniec jeszcze jedna gwiazda, a może i więcej?!

Na zdjęciu w HaRGB widzimy jeden obiekt, na fotografii wykonanej z filtrem IR Pass już dwa, natomiast baza SIMBAD wskazuje na obecność aż trzech niezwykle ciekawych gwiazd! Ich charakter, podobnie jak w pozostałych przypadkach determinowany jest młodym wiekiem i wysoką temperaturą. Według bazy SIMBAD, obiekty te to: gwiazda: Cl* NGC 6611 BKP 31744; młody obiekt gwiezdny YSO: Ci* NGC 6611 GMD 607 i kandydat do nazwy YSO: ISOGAL-P J181834.7-133948.

Wszystkie przedstawione tu przykłady ilustrują, jak wiele dzieje się poza naszym wzrokiem. Badania przeprowadzone m.in. przez zespoły operujące na danych zebranych Kosmicznym Obserwatorium Herschela (teleskopem przeznaczonym do prowadzenia obserwacji astronomicznych w zakresie dalekiej podczerwieni i fal submilimetrowych) wskazały istotny wpływ masywnej gromady otwartej związanej z mgławicą na dynamikę i kierunki kształtowania się jej struktur. Na marginesie: warto dodać, iż takie asocjacje noszą miano gromad OB (ang. OB Association) za sprawą gwiazd jakie się w nich znajdują – gorących niebiesko-białych olbrzymów o typie widmowym B oraz gwiazd typu O, których temperatura powierzchni wynosi od 25 000 do 50 000 K.

Zdjęcia z teleskopu Herschela poddane obróbce i analizie ujawniają wyraźny gradient temperatury pyłu biegnący od środka wnęki wyrzeźbionej przez gromadę OB. Badany wpływ ogrzewania mgławicy przez skupiska młodych gwiazd, ujawnił istnienie rozproszonych „chmur” i gęstych włóknistych struktur. Mapy temperatury pyłu i gęstości pyłowych kolumn ujawniają wyraźne włókno tzw. południowe biegnące z północy na południe (orientacja na zdjęciu), z dala od centralnego obszaru formowania się gwiazd i gromady OB, a także włókno północne, które rozciąga się wokół i na zewnątrz gromady. Temperatura pyłu w każdym z widocznych włókien spada wraz ze wzrostem odległości od gromady NGC 6611 (na zdjęciu oznaczono Fig. 3. kółkiem – tutaj należy pamiętać, że to co my nazywamy NGC 6611 katalogową nazwę zamienną z M 16, astronomowie używają do opisu gromady otwartej lub nawet tylko jej centralnej części) co wskazuje na głębokość penetracji strumieniem podwyższonej temperatury na głębokość aż 10 pc! Niewątpliwie w regionach gwiazdotwórczych jakimi są skupiska pyłów i gazów mgławicy M 16 takie gromady modyfikują początkowe warunki zapadania się skupisk materii i wpływają na kryteria ewolucyjne protogwiazd.

To jeszcze nie wszystko

Nie dość, że w podczerwieni ukrywa się przed nami sekretne życie miłosne (łóżkowe) mgławicy i narodziny gwiazd, to na drugim krańcu spektrum widma nie dzieje się wcale mniej. Aby zrozumieć choćby w dużym uproszczeniu wpływ promieniowania UV na aktywność gwiazdotwórzczą w M 16 należy spojrzeć najpierw na to zdjęcie z teleskopu Hubble’a.

Widać na nim niewielkie globule, niczym różki ślimaka czy inne czułki. Otóż powierzchnia obłoku molekularnego oświetlana jest przez niezwykle intensywne promieniowanie UV pobliskich gwiazd (swoją drogą za emisję w widmie ultrafioletu, jak również rentgenowskim odpowiedzialne są w ogromnej mierze te same wspominane gwiazdy typu O). Powoduje to odparowanie materii z jego powierzchni. Jednocześnie, kiedy obłok gazu i pyłu „zjadany” jest powoli przez promieniowanie ultrafioletowe, gęstsze, bardziej zwarte i wstępnie skolapsowane obszary zaczynają odsłaniać swoją powierzchnię.

Stopniowo i powoli zagęszczenia takie (nazywane EGG – Evaporating Gaseous Globulae) zostają odkryte, a cień rzucany przez EGG ochrania kolumnę gazu za powstałą globulą. Finalnie protogwiazdy oddzielają się od obłoku molekularnego. Gdy także otoczka osłaniająca młodą gwiazdę także zostanie wywiana przez promieniowanie, ta zacznie świecić pełnym blaskiem.

Na koniec (tych, którzy dotrwali ) oczywiście chciałbym poprosić o uwagi, konstruktywną krytykę zdjęć i tekstu oraz wskazówki. Bardzo dziękuję za pomoc kolegom: @suchyy, @_Spirit_, @Gość na chwilę, @Tayson, @MaciejS i kilku innym tajemniczym recenzentom mojego tekstu

Zwyczajowo także wszystkie stacki wrzucam do tematu „Bawimy się materiałem”. Udanej zabawy!

Źródła:

• M. E. Bakich; Patrick Moore’s Practical Astronomy Series - The Best Sky Objects for Star Gazers
• M. Griffiths; Patrick Moore’s Practical Astronomy Series - Observing Nebulae
• K. Sugitani, M. Tamura, Y. Nakajima, et. al.; The M 16 molecular complex under the influence of NGC 6611. Herschel's perspective of the heating effect on the Eagle Nebula; The Astrophysical Journal, 565:L25–L28, 2002 January 20 (https://www.researchgate.net/publication/235248963)
• Przewodnik po wybranych obiektach nocnego nieba; Tom I – Lato / Astropołudnie
• https://www.eso.org/public/usa/news/eso0926/?lang
• https://www.eso.org/public/poland/images/eso0142a/?lang
• https://pl.wikipedia.org/wiki/Mgławica_Orzeł
• https://fr.wikipedia.org/wiki/Hilt_745
• https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/753/2/117
• https://astronet.pl/wszechswiat/n1522/
• http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/
• https://www.britannica.com/science/star-astronomy/Star-formation-and-evolution#ref1069140
• https://www.eso.org/sci/publications/messenger/archive/no.86-dec96/messenger-no86-31-36.pdf
• https://www.vialattea.net/content/4069/