Tarantula-köd (30 Doradus) — a Nagy Magellán-felhő legaktívabb H II régiója

Tarantula-köd (30 Doradus) — a Nagy Magellán-felhő legaktívabb H II régiója: hatalmas csillagkeletkezési komplexum R136 csillaghalmazsal és híres szupernóva-nyomokkal.

A Tarantula-köd (más néven 30 Doradus) egy H II régió a Nagy Magellán-felhőben (LMC). Eredetileg csillagnak hitték, de 1751-ben Lacaille felismerte, hogy köd. Ma a Tarantula-ködöt az egyik legsúlyosabb, legaktívabb csillagkeletkezési régiónak tartjuk a Helyi Csoportban, és kitűnő természetes laboratórium a tömeges csillagkeletkezés, a csillagrendszerek fejlődése és a csillagok végső sorsa (szupernóva, neutroncsillag, fekete lyuk) tanulmányozására.

Fizikai tulajdonságok és fényesség

A Tarantula-köd látszólagos fényessége 8 magnitúdó körüli, ami ugyan nem túl fényes a szabad szemmel való megfigyeléshez a Földön, de tekintettel a körülbelül 49 kpc (160 000 fényév) távolságra, rendkívül nagy abszolút fényességet jelent. A régió sugárzása annyira erős, hogy ha olyan közel lenne a Földhöz, mint az Orion-köd, a Tarantula-köd árnyékot vetne.

A Tarantula-köd ionizált gázt (H II) tartalmaz: a forró, fiatal, nagy tömegű csillagok UV-sugárzása ionizálja a környező hidrogént, ami erős emissziós vonalakat (pl. Hα) és fényes emissziós ködöket hoz létre. A köd átmérőjét körülbelül 200 pc-re becsülik, ezért egyben az egyik legnagyobb ilyen régió a Helyi Csoportban.

Csillagkeletkezés és az R136 csillagcsoport

A 30 Doradus középpontjában található az NGC 2070 csillaghalmaz, amely az R136 néven ismert sűrű, fiatal csillagcsoportot foglalja magában. Ez a halmaz adja a köd ionizálásához és fényességéhez szükséges energiának nagy részét. A NGC 2070 becsült tömege ~450 000 naptömeg, ami miatt a későbbi fejlődés során akár gömbhalmazzá (vagy „szupercsomóként” értelmezett tömör, hosszú életű csillaghalmazzá) is válhat.

Az R136 különösen érdekes, mert rendkívül nagy tömegű és nagyon forró O-szabályos és Wolf–Rayet-csillagokat tartalmaz; ezek sugárzása és erős csillagszele alakítja a köd szerkezetét, üregeket és lökéshullámokat hozva létre. A legnagyobb csillagok kezdeti tömege a legnagyobb becslések szerint több száz naptömegre rúlhatott, és ezek rövid élettartamuk miatt gyorsan befolyásolják környezetüket."

Korábbi és párhuzamos halmazok, szupernóvák

Az NGC 2070 mellett a Tarantula-ködben több kisebb és nagyobb csillaghalmaz is található, köztük a sokkal idősebb Hodge 301. A Hodge 301 korát a mérések néhány tízmillió évre teszik, így a benne született legnagyobb tömegű csillagok már szupernóvában felrobbantak, és ezek szupernóva-kitörései hozzájárultak a környezet fémességéhez és energiainjektálásához.

A távcső feltalálása óta megfigyelt legközelebbi szupernóva, a Supernova 1987A a Tarantula-köd peremén történt. A SN 1987A különleges volt: közeli elhelyezkedése miatt részletesen megfigyelhettük a fénygörbéjét, spektrumát és neutrindetektálást is regisztráltak, ami új információkat adott a csillagok végső állapotáról és a szupernóva-robbanások fizikai folyamatáról. A Tarantula-ködben azonban sok más, korábbi szupernóva maradványát nehéz kimutatni a bonyolult ködösség és a sokféle sugárzó komponens miatt.

Megfigyelések és tudományos jelentőség

• A Tarantula-ködöt sok hullámhosszon vizsgálták: optikai (pl. Hubble űrtávcső), infravörös (pl. Spitzer, VISTA), röntgen (pl. Chandra) és rádiótartományban egyaránt. Ezek az adatok segítenek feltérképezni a gázszerkezetet, a fiatal csillagok populációit és a csillagszeleket.
• A Nagy Magellán-felhő alacsonyabb fémessége (a Napénál kisebb, részben hasonló a fiatalabb galaxisokéhoz) miatt a Tarantula-köd kiváló analógja az univerzum korábbi korszakainak nagy csillagkeletkezési régióinak. Így fontos szerepe van a tömeges csillagok fejlődésének és végállapotainak modellezésében.
• Az intenzív csillagkeletkezés és a több ezer fiatal, tömeges csillag kombinációja miatt a Tarantula-ködöt gyakran „szupercsillagvárosnak” vagy „csillagvihar-centrum”-nak is nevezik; tanulmányozása segít megérteni a csillagkeletkezési hatékonyságot és a visszacsatolási folyamatokat, amelyek meghatározzák a galaxisok fejlődését.

Szerkezet és jövőbeli fejlődés

A köd belső része bonyolult filamentumokból, üregekből és sűrű magokból áll, ahol továbbra is zajlik csillagkeletkezés. A fiatal, masszív csillagok UV-sugárzása és csillagszele folyamatosan felfújja a környező gázt, és idővel a legnagyobb csillaghalmazokból létrejövő gravitációs kötöttség vagy éppen a kiáramló anyag hatására a rendszer szerkezete tovább változhat; a NGC 2070 tömege alapján az is elképzelhető, hogy a halmaz hosszú távon sűrű, gömbszerű csillaghalmazzá alakul.

Összességében a Tarantula-köd az egyik legfontosabb és leglátványosabb objektum a Helyi Csoportban: kombinálja a szélsőséges csillagkeletkezést, a nagy tömegű csillagok és szupernóvák jelenlétét, valamint a sokszínű megfigyelési lehetőséget, ezért kulcsfontosságú a csillagászat több területén végzett kutatások számára.

Kérdések és válaszok

K: Mi az a Tarantula-köd?

K: Mikor fedezték fel először?

K: Milyen fényes a Tarantula-köd?

K: Mekkora a Tarantula-köd?

K: Milyen csillaghalmaz található a középpontjában?

K: Mekkora a csillaghalmaz becsült tömege?

K: Milyen szupernóva történt e ködös régió közelében?

Keresés betűvel