Ett internationellt team ledd av forskare från Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) har upptäckt, med en hög detaljgrad, de fysiska och kemiska effekterna av nedslaget av en protostellär jet i det inre av Orionnebulosan. Studien gjordes med hjälp av observationer med Very Large Telescope (VLT) och 20 års bilder med Hubble Space Telescope (HST). Observationerna visar tecken på kompression och uppvärmning som produceras av stötfronten, och förstörelsen av dammkorn, som orsakar en dramatisk ökning av mängden gasfas i järnatomerna, nickel och andra tunga grundämnen i Orionnebulosan. Resultaten publicerades nyligen i Astrofysisk tidskrift .

Orionnebulosan, ett av de kända och ljusaste föremålen på natthimlen, är det område med massiv stjärnbildning som ligger närmast jorden, och den har en komplex och omfattande gasstruktur. Några av de nyfödda stjärnorna i den sänder ut gasstrålar med hög hastighet som, när de påverkar sina omgivningar, producerar stötfronter som komprimerar och värmer nebulärgasen. Dessa slagzoner är bågformade, och kallas Herbig-Haro-objekt, efter deras upptäckare, den amerikanske astronomen George Herbig, och den mexikanske astronomen Guillermo Haro.

Dessa objekt har tidigare observerats i många mörka nebulosor, där den kalla gasen är neutral, och dess huvudsakliga energikälla är värmen som genereras av chocken. Dock, gasstrålarna i Orionnebulosan är nedsänkta i ett stort strålningsfält som produceras av de mest massiva stjärnorna i Trapezium of Orion, belägen i mitten av nebulosan. På grund av denna strålning gasen i stötfronten och även gasen som komprimeras efter att den har passerat igenom, är varm och joniserad, och detta gör att vi kan mäta exakt de fysikaliska förhållandena och den kemiska sammansättningen av strålen.

Forskningen utförd av ett team av astronomer i Spanien, Mexiko och USA, ledd av José Eduardo Méndez Delgado, en doktorand vid IAC och University of La Laguna (ULL), har avslöjat de komplexa relationerna mellan gasens joniska överflöd och dess fysiska förhållanden i HH204, ett av de mest framträdande Herbig-Haro-objekten i Orionnebulosan.

"Vårt arbete visar att i chockfronten av HH204, gasmängden av tunga grundämnen som järn och nickel ökar med upp till 350 % jämfört med de värden som vanligtvis finns i Orionnebulosan, och detta gör att vi kan bestämma andelen andra kemiska grundämnen mer exakt, som bidrar till en förbättrad kunskap om den kemiska utvecklingen i solområdet, " förklarar José Eduardo Méndez Delgado, artikelns första författare.

"Som anrikningen av tunga element i gasfasen, vi har observerat en uppvärmd postchockzon som omfattar en mycket liten del av gasen, och som låter oss förstå de olika skikten av strukturen hos Herbig-Haro-objektet som genereras av stötens front, säger César Esteban, och IAC-forskare och en medförfattare till artikeln.

"Ursprunget till HH204 verkar vara associerat med en av de mest lysande och stjärnbildningsrika zonerna i Orionnebulosan, regionerna som kallas Orion South, även om det finns många interaktioner av gas som verkar mata den från flera håll, " tillägger William Henney, en forskare vid Institute of Radioastronomy and Astrophysics vid National Autonomous University of Mexico, och en medförfattare till artikeln.

"Tack vare bilderna av rymdteleskopet Hubble har vi visat att HH204 fortplantar sig i en vinkel på 32 grader med himlens plan, som låter oss observera gasens kompression på tvären när vi närmar oss stötfronten, " påpekar Karla Arellano Córdova, en forskare vid University of Texas i Austin, och en medförfattare till artikeln.

"Vi har sett att effekterna av dessa föremål kan vara viktiga när man bestämmer de lokala fysiska förhållandena i joniserade nebulosor. Faktum är att, om vi inte tar hänsyn till dessa effekter kan vi göra felaktiga bestämningar av den kemiska sammansättningen av de joniserade nebulosorna, som är grundläggande tekniker för att förstå universums kemiska utveckling, sammanfattar Jorge García Rojas, en IAC-forskare och en medförfattare till artikeln.