Mgławica Rozeta – NGC 2237 – Caldwell 49

Słowem wstępu

W niniejszym artykule, w jednym miejscu zebrałem najciekawsze informacje dotyczące całej mgławicy oraz jej wybranych obszarów. Informacje zawarte w niniejszej treści stanowią własne opracowanie na podstawie zebranych danych.

O samej mgławicy
Mgławica Rozeta (znana również jako Caldwell 49 ) to obszar H II (zjonizowany wodór) położony w pobliżu jednego końca gigantycznego obłoku molekularnego w Jednorożcu – region Drogi Mlecznej.

Rosette Nebula – NGC 2237 – Caldwell 49

Zauważono, że mgławica ma kształt przypominający ludzką czaszkę i jest czasami nazywana „Mgławicą Czaszki”. Nie należy jej mylić z obiektem oznaczonym jako NGC 246 , który również jest nazywany „Mgławicą Czaszki”.

Lokalizacja mgławicy

Firmament – Współrzędne dla pozycji odniesienia mgławicy (Equatorial (J2000)):

• RA, Dec: 06h30m54.6143s, +05d02m57.008s
• RA, Dec [Deg]: 97.727560, 5.049169

Kompleks mgławicowy posiada następujące oznaczenia Nowego Katalogu Generalnego (NGC):

• NGC 2237 – Część obszaru mgławicowego (stosowane również do określenia całej mgławicy)
• NGC 2238 – Część mgławicowego regionu
• NGC 2239 – Część mgławicowego regionu (Odkryta przez Johna Herschela)
• NGC 2244 – Gromada otwarta wewnątrz mgławicy (Odkryte przez Johna Flamsteeda w 1690 r.)
• NGC 2246 – Część mgławicowego regionu

Region NGC 2237 – Część Mgławicy Rozeta

• Typ: Mgławica emisyjna (część Mgławicy Rozeta).
• Odległość: Około 5 000–5 200 lat świetlnych od Ziemi.
• Rozmiar: Cała Mgławica Rozeta ma średnicę około 130 lat świetlnych.
• Struktura: Zawiera zjonizowany gaz wodorowy, który świeci pod wpływem promieniowania pobliskich młodych gwiazd.

Poniżej wyeksponowany cały obszar obejmujący regiony:

• NGC2237
• NGC2238
• NGC2239
• NGC2246

Regiony: NGC2237 NGC2238 NGC2239 NGC2246

Rola mgławicy w procesie formowania gwiazd

Obserwacje i znaczenie naukowe

• Badania rentgenowskie (np. przy użyciu Chandra X-ray Observatory) ujawniły liczne młode gwiazdy osadzone w mgławicy.
• Obserwacje w podczerwieni pomagają wykryć ukryte protogwiazdy, które wciąż formują się w gęstych obłokach molekularnych.
• Szacuje się, że mgławica ma masę około 10 000 mas Słońca, co czyni ją ważnym obiektem do badań nad ewolucją gwiazd i dynamiką mgławic.

W porównaniu do innych regionów H II, takich jak Mgławica Oriona (M42) czy Mgławica Laguna (M8), region NGC 2238 jest mniej intensywnie badany, ale nadal stanowi interesujący obszar formowania się gwiazd. Pod względem jasności, NGC 2238 ma wielkość gwiazdową około 6, co oznacza, że jest widoczna przez małe teleskopy i lornetki. Jeśli chodzi o rozmiar, NGC 2238 jest częścią większego kompleksu Mgławicy Rozeta, który ma średnicę około 130 lat świetlnych.

NGC 2238 to część Mgławicy Rozeta, która jest jednym z najbardziej fascynujących regionów gwiazdotwórczych w naszej galaktyce.

Formacja gwiazd w NGC 2238
Wewnątrz Mgławicy Rozeta, w tym w NGC 2238, znajdują się młode, gorące gwiazdy, które powstały z materii mgławicy około 4 miliony lat temu. Te gwiazdy emitują intensywne promieniowanie ultrafioletowe, które jonizuje gaz mgławicy, powodując jej świecenie.
Dodatkowo, wiatry gwiazdowe generowane przez te młode gwiazdy wydmuchały centralną część mgławicy, tworząc charakterystyczną pustkę otoczoną warstwami gazu i pyłu. To zjawisko jest typowe dla regionów H II, gdzie masywne gwiazdy wpływają na kształtowanie się otaczającej materii.

Struktura i obserwacje
NGC 2238, podobnie jak inne części Mgławicy Rozeta, jest mgławicą emisyjną, co oznacza, że jej gaz świeci dzięki jonizacji przez pobliskie gwiazdy.

Metody obserwacji NGC 2238

1. Obserwacje wizualne

• Lornetki: Już niewielka lornetka o obiektywach 50 mm pozwala dostrzec fragmenty mgławicy w ciemnym niebie
• Teleskopy: Do obserwacji większych struktur mgławicy zaleca się małe powiększenia (20–50x) oraz szerokokątne okulary
• Filtry: Filtry UHC lub OIII pomagają wyodrębnić struktury mgławicy i zwiększyć kontrast

2. Fotografia astronomiczna

• Kamery CCD: Wykorzystywane do rejestrowania mgławicy w różnych zakresach światła, w tym w H-alfa, co pozwala na uchwycenie szczegółów struktury gazowej.
• Długie ekspozycje: Mgławica jest stosunkowo słaba, więc wymaga długich czasów naświetlania i odpowiedniego prowadzenia teleskopu.
• Filtry wąskopasmowe: Filtry H-alfa i SII pozwalają na uchwycenie mgławicy w specyficznych długościach fali, co poprawia jakość zdjęć.

3. Obserwacje w podczerwieni

• Teleskopy kosmiczne: Obserwacje w podczerwieni, np. za pomocą Kosmicznego Teleskopu Spitzer, pozwalają na badanie struktur ukrytych w pyłach mgławicy.
• Noktowizory: Niektóre mgławice, w tym NGC 2238, można obserwować przy użyciu noktowizorów z filtrami H-alfa.

Region NGC 2239

NGC 2239 jest widoczna z obu półkul w określonych porach roku i ma jasność wizualną około 4.8 magnitudo, co oznacza, że jest ledwo dostrzegalna gołym okiem, ale łatwo widoczna przez lornetkę.
Znajduje się w odległości około 5 000 lat świetlnych od Ziemi i ma średnicę około 130 lat świetlnych.
To fascynujący obszar kosmosu, który jest aktywnym miejscem narodzin gwiazd!

Współrzędne obiektu – J2000
Right Ascension: 06h 31m 55s
Declination: +04° 56’ 34”

Region NGC 2246

• Prekursorem regionu H II jest olbrzymi obłok molekularny (GMC), składający się głównie z zimnego (10-20 K) wodoru molekularnego (H2)
• W tych obłokach istnieją naturalne fluktuacje gęstości. Kiedy gęstość w pewnych obszarach staje się wystarczająco wysoka, a ciśnienie zewnętrzne nie jest w stanie przeciwdziałać sile grawitacji, fragmenty obłoku zaczynają się zapadać pod własnym ciężarem
• Ten proces zapadania prowadzi do formowania się gęstych jąder, które są prekursorami protogwiazd

2. Indukowane formowanie gwiazd (Triggered Star Formation)

• Wpływ masywnych, młodych gwiazd: W centralnej części Mgławicy Rozeta znajduje się młoda gromada otwarta NGC 2244, która zawiera wiele masywnych gwiazd typu O i B. Te gwiazdy są niezwykle gorące i emitują silne promieniowanie ultrafioletowe (UV) oraz potężne wiatry gwiazdowe.
• Fronty jonizacyjne i fale uderzeniowe: Promieniowanie UV z tych gwiazd jonizuje otaczający gaz, tworząc gorący (ok. 10 000 K) zjonizowany obszar H II. Gorący gaz rozszerza się gwałtownie, tworząc front jonizacyjny i fale uderzeniowe, które rozchodzą się w chłodniejszym, gęstszym gazie molekularnym na obrzeżach obszaru H II
• Kompresja i kolaps: Te fale uderzeniowe i ciśnienie promieniowania działają jak „spust” (trigger), ściskając i kompresując gęste regiony w otaczającym obłoku molekularnym. Zwiększona gęstość i ciśnienie w tych skompresowanych obszarach powoduje ich dalsze grawitacyjne zapadanie się, prowadząc do formowania się nowych protogwiazd
• „Słonie trąby„ i globule Boka: Charakterystyczne dla regionów H II są ciemne, gęste struktury gazu i pyłu, często nazywane „słoniami trąbami” lub globulami Boka. Są to obszary, które są bardziej odporne na fotoewaporację (rozpraszanie przez promieniowanie UV) i w których nadal zachodzi intensywne formowanie się gwiazd. Promieniowanie z pobliskich gwiazd może nawet pomagać w kompresji materii w tych globulach, przyspieszając kolaps grawitacyjny.
• Sekwencyjne formowanie gwiazd: Proces ten często przebiega sekwencyjnie. Nowo powstałe masywne gwiazdy w skompresowanych obszarach same zaczynają jonizować i ściskać otaczający gaz, prowadząc do kolejnych fal formowania gwiazd, rozprzestrzeniających się na zewnątrz od pierwotnego centrum

3. Procesy wewnętrzne w zapadających się rdzeniach (Formowanie Protogwiazd)

• Fragmentacja obłoku: Zapadający się obłok molekularny fragmentuje się na mniejsze, gęste rdzenie
• Akrecja: Materia z tych rdzeni nadal opada na centralne zagęszczenie, tworząc protogwiazdę. Protogwiazda świeci głównie w podczerwieni, ponieważ jest otoczona gęstym „kokonem” gazu i pyłu
• Dyski protoplanetarne i dżety: Wokół protogwiazd często tworzą się dyski protoplanetarne, z których mogą powstawać planety. Z biegunów protogwiazd często emitowane są silne dżety, które usuwają nadmiar momentu pędu i wpływają na otaczające środowisko
• Rozpoczęcie fuzji termojądrowej: Kiedy protogwiazda zgromadzi wystarczającą masę i jej jądro osiągnie odpowiednią temperaturę i ciśnienie, rozpoczynają się reakcje fuzji termojądrowej wodoru w hel. W tym momencie gwiazda staje się gwiazdą ciągu głównego

W przypadku NGC 2246, jako części Mgławicy Rozeta, te procesy są aktywnie obserwowane. Zapadające się ciemne globule, obszary intensywnej emisji rentgenowskiej od nowo narodzonych gwiazd (wykryte przez Chandra X-ray Observatory) oraz obecność młodych gromad gwiazdowych (jak NGC 2244) świadczą o dynamicznym i ciągłym procesie formowania się gwiazd, często wyzwalanym przez promieniowanie i wiatry masywnych gwiazd już istniejących w tym regionie.

Klaster Gwiazd NGC 2244 (Caldwell 50)

Gromada Otwarta w Mgławicy Rozeta, jest ściśle związana z samą mgławicą (jej centrum), znana również jako Gromada Satelitarna lub Caldwell 50, jest to młoda gromada otwarta w gwiazdozbiorze Jednorożca (Monoceros).

Gwiazdy NGC 2244 powstały z materii Mgławicy Rozeta w ciągu ostatnich kilku milionów lat.
Ich promieniowanie ultrafioletowe jonizuje otaczający gaz wodorowy, powodując świecenie mgławicy.
Gromada jest odpowiedzialna za centralną wnękę w Mgławicy Rozeta, utworzoną przez wiatry gwiazdowe, które wypychają gaz i pył na zewnątrz gromady.

Region: NGC2244

Kluczowe cechy gromady

Odległość: Około 5 200 lat świetlnych od Ziemi.
Wiek: Mniej niż 5 milionów lat.
Rozmiar: Gromada ma promień około 18 lat świetlnych.
Jasność: Ma pozorną wielkość gwiazdową 4,8, co czyni ją widoczną przez lornetkę.

Najważniejsze Gwiazdy

• HD 46223: Masywna, bardzo gorąca gwiazda typu O4V, około 400 000 razy jaśniejsza od Słońca i 50 razy masywniejsza. Jest jedną z najbardziej energetycznych gwiazd w tym regionie. Temp. Powierzchni: Około 40 000 K (Kelwinów).
• HD 46150: Gwiazda typu O5V, o jasności 450 000 razy większej niż Słońce i masie do 60 razy większej.

Gwiazdy te emitują intensywne promieniowanie i wiatry gwiazdowe, które kształtują otaczającą mgławicę.

Gwiazdy: HD46223, HD46150

Znaczenie klastra NGC 2244 w astronomii

NGC 2244 ma duże znaczenie w astronomii ze względu na swoją rolę w procesach formowania gwiazd oraz interakcję z otaczającą Mgławicą Rozeta. Oto dlaczego astronomowie badają tę gromadę:

1. Młode, masywne gwiazdy – NGC 2244 zawiera gorące, masywne gwiazdy typu O, które należą do najbardziej jasnych i energetycznych gwiazd we Wszechświecie. Emitują one intensywne promieniowanie ultrafioletowe, które jonizuje otaczający gaz wodorowy, powodując świecenie Mgławicy Rozeta
2. Wpływ gwiazd na otoczenie – Silne wiatry gwiazdowe pochodzące z gwiazd NGC 2244 wypychają gaz i pył, tworząc centralną wnękę w Mgławicy Rozeta. Proces ten pomaga astronomom zrozumieć, w jaki sposób masywne gwiazdy kształtują swoje otoczenie i wpływają na przyszłe formowanie gwiazd.
3. Badania nad formowaniem gwiazd – NGC 2244 jest stosunkowo młodą gromadą (ma mniej niż 5 milionów lat), co czyni ją doskonałym obiektem do badania wczesnych etapów ewolucji gwiazd. Obserwacje tej gromady pomagają naukowcom lepiej zrozumieć, jak powstają, ewoluują i oddziałują gwiazdy.
4. Obserwacje w promieniowaniu rentgenowskim i podczerwonym – Astronomowie wykorzystują teleskopy, takie jak Chandra X-ray Observatory i Spitzer Space Telescope, aby badać gromadę w zakresie promieniowania rentgenowskiego i podczerwonego. Te obserwacje pozwalają odkryć ukryte młode gwiazdy, które wciąż są otoczone gazem i pyłem, dostarczając cennych informacji o narodzinach gwiazd.
5. Okno na ewolucję galaktyk – Ponieważ NGC 2244 jest częścią większego regionu H II (jonizowanego obłoku wodoru), jej badania pomagają astronomom zrozumieć, w jaki sposób podobne mgławice przyczyniają się do wzbogacania chemicznego i ewolucji galaktyk.

Jak astronomowie obserwują NGC 2244 za pomocą różnych teleskopów?

Astronomowie badają NGC 2244 i Mgławicę Rozeta przy użyciu różnych teleskopów, które obserwują różne zakresy promieniowania elektromagnetycznego. Każdy typ obserwacji dostarcza unikalnych informacji o strukturze, składzie i procesach zachodzących w gromadzie oraz otaczającej mgławicy.

1. Obserwacje w świetle widzialnym – Teleskopy optyczne, takie jak Hubble Space Telescope (HST) oraz naziemne teleskopy, rejestrują światło widzialne emitowane przez gwiazdy i zjonizowany gaz mgławicy. Pozwalają na szczegółowe badania struktury gromady, rozmieszczenia gwiazd oraz ich jasności.

Przykłady teleskopów:
Hubble Space Telescope (HST)
Very Large Telescope (VLT) – ESO
Keck Observatory

2. Obserwacje w podczerwieni – Teleskopy podczerwone, takie jak Spitzer Space Telescope i James Webb Space Telescope (JWST), pozwalają na obserwację młodych gwiazd ukrytych w gazie i pyłach.
Podczerwień przechodzi przez obłoki pyłu, ujawniając procesy formowania nowych gwiazd.

Przykłady teleskopów:
Spitzer Space Telescope (NASA)
James Webb Space Telescope (JWST)
Infrared Astronomical Satellite (IRAS)

3. Obserwacje w promieniowaniu rentgenowskim – Chandra X-ray Observatory bada wysokoenergetyczne promieniowanie rentgenowskie emitowane przez gorące, młode gwiazdy w NGC 2244.
Pomaga w identyfikacji gwiazd neutronowych, czarnych dziur oraz procesów związanych z silnymi wiatrami gwiazdowymi.

Przykłady teleskopów:
Chandra X-ray Observatory (NASA)
XMM-Newton (ESA)

4. Obserwacje radiowe – Radioteleskopy, takie jak ALMA i VLA, badają chłodne obłoki gazu i pyłu, które mogą być miejscem narodzin nowych gwiazd.

Przykłady teleskopów:
Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)
Very Large Array (VLA)
Green Bank Telescope (GBT)

Dlaczego używa się różnych teleskopów?
Każdy zakres promieniowania elektromagnetycznego dostarcza unikalnych informacji o NGC 2244 i Mgławicy Rozeta:

• Światło widzialne → Struktura mgławicy i rozmieszczenie gwiazd.
• Podczerwień → Ukryte młode gwiazdy i procesy formowania.
• Rentgen → Gorące, masywne gwiazdy i ich wpływ na otoczenie.
• Radio → Chłodne obłoki gazu i pyłu, z których powstają nowe gwiazdy.

Pomagają w analizie składu chemicznego mgławicy oraz dynamiki gazu.

Podsumowanie

Mgławica Rozeta dostarcza cennych informacji o procesach ewolucji gwiazd i wpływie masywnych gwiazd na swoje otoczenie, co czyni ją jednym z najważniejszych obiektów badań w astrofizyce.

Bibliografia:
https://en.wikipedia.org/wiki/Rosette_Nebula
https://www.nasa.gov/image-article/rosette-nebula/
http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-basic?Ident=NGC+2237
https://theskylive.com/sky/deepsky/ngc2239-object
https://theskylive.com/sky/deepsky/ngc2246-rosette-b-object

http://cdsportal.u-strasbg.fr/?target=NGC%202238%20
http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-id?Ident=NGC%202238
http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-basic?Ident=NGC+2237
https://ned.ipac.caltech.edu/cgi-bin/objsearch?extend=no&hconst=73&omegam=0.27&omegav=0.73&corr_z=1&out_csys=Equatorial&out_equinox=J2000.0&obj_sort=RA+or+Longitude&of=pre_text&zv_breaker=30000.0&list_limit=5&img_stamp=YES&objname=NGC%202238
https://pl.wikipedia.org/wiki/NGC_246