ערפילית אוריון

ראשית חקר הערפילית

למרבה ההפתעה, אף על-פי שהערפילית נראית היטב בעין בלתי-מזוינת, אין לה זכר ברשומות עתיקות. אפילו גלילאו גליליי שחקר היטב את אזור אוריון, אינו מזכיר אותה. הרשומה הראשונה שבה הערפילית מופיעה היא של המדען הצרפתי ניקולס פיירה (Nicholas Peiresc) בשנת 1611. הרשומה הבאה, פרי עטו של הישועי ציצטוס, נכתבה שבע שנים לאחר מכן, ובה הערפילית מתוארת אך ורק כעצם להתייחסות מול שביט שנצפה באותה שנה. נראה שהערפילית לא זכתה להתייחסות רצינית עד שנת 1656, בה האסטרונום ההולנדי כריסטיאן הויגנס פרסם תיאור שלה עם רישום.
בעקבות תיאור זה צפה בה ויליאם הרשל בשנת 1774, באחד מראשוני הטלסקופים שבנה במו ידיו. הוא הוכה בתדהמה מהמראה שנגלה לעיניו, ובעקבות תצפית זו הוא הפך ל"צייד ערפיליות" נלהב למשך שארית חייו, ואף הוריש תשוקה זו לבנו ג'ון הרשל. הרשל, בהכרזה נבואית ממש, תיאר "ערפל לוהט של ראשית הבריאה, תוהו ובוהו שיוליד שמשות לעתיד לבוא". בזמנו של הרשל עדיין לא הייתה קיימת התאוריה, המקובלת כיום ואף נשענת על תצפיות רבות, שכוכבים נוצרים במרכזי ערפיליות.
בעקבות דבריהם הנלהבים של הרשל ובנו, ערפילית אוריון הייתה הראשונה מבין הערפיליות שצולמה. הנרי דרייפר הצליח לצלם אותה ב-1880 בעזרת טלסקופ שובר אור בעל עדשה בקוטר 11 אינץ', בחשיפה של 51 דקות.

מיקום הערפילית בשביל החלב

קביעת מרחקה של הערפילית מאיתנו נתקלה בקשיים רבים. המרחק גדול מכדי למדוד אותו באופן ישיר בשיטת הפרלקסה, והמדידות הראשונות הסתמכו על הערכות גסות של הבהירות המוחלטת של כוכבי הערפילית, בהשוואה לבהירות הנראית. עד שנות החמישים של המאה ה-20 ההערכה המקובלת הייתה כ-900 שנות אור, אולם שיפור מתמיד במכשור ובידע על סוגי כוכבים הביאו לקביעת מרחק מינימלי של 1,300 שנות אור.
באמצעות מדידות של מהירות תנועת הכוכבים בערפילית הסתבר שהיא נמצאת על אותה זרוע של שביל החלב בה נמצאת השמש, זרוע אוריון. הבנה זו יצרה את ההערכות הנוכחיות שמרחקה של ערפילית אוריון מאיתנו הוא 1,400 - 1,500 שנות אור. בהתבסס על מרחק זה, ממדי הערפילית הם כ-30-40 שנות אור.
שימוש בציוד רגיש לאור קלוש הממוקם בחלל, הביא לתגלית שערפילית אוריון היא חלק מקומפלקס עצום של גז ואבק הקרוי הענן המולקולרי של אוריון. ערפילית אוריון היא חלק קורן של הענן, וכמוה ערפיליות נוספות - M43,‏ M78,‏ NGC 1788,‏ ערפילית הלהבה ולולאת ברנרד. גודלו של הענן המולקולרי כולו נמדד במאות שנות אור.

בית יוצר לכוכבים

בדומה לערפיליות פליטה אחרות, ערפילית אוריון היא בית יוצר לכוכבים. ענני הגז והאבק מהם מורכבת הערפילית נדחסים בהשפעת גלי הלם וכבידתם העצמית ומתחממים עקב הדחיסה. כשהטמפרטורה בלב אזור דחוס כזה מגיעה לסדר גודל של עשר מיליון קלווין מתחיל תהליך של היתוך גרעיני וכוכב נולד. הכוכבים הצעירים שנוצרים, אפופים עדיין באבק ובגז, ולכן לא ניתן לצפות בהם באור נראה, אך טלסקופים רגישים לאור תת-אדום מאפשרים מבט חודר דרך כיסוי האבק ומגלים שבערפילית ישנם כ-2,300 כוכבים צעירים וכ-200 כוכבים במצב עוברי ממש, שרק החלו את תהליך ההיתוך הגרעיני.

הטרפזיום

בליבה של הערפילית מצוי הכוכב θ (תטא) באוריון. הראשון שהבין שה"כוכב" הוא למעשה מספר כוכבים היה גלילאו גליליי שמצא שם שלושה כוכבים. מאוחר יותר התגלה כוכב רביעי וקבוצת הכוכבים זכתה לכינוי צביר הטרפזיום. שימוש בטלסקופים גדולים וטובים יותר הביא לתגליות נוספות. פרידריך פון שטרובה גילה כוכב חמישי ב-1826, וארבע שנים מאוחר יותר גילה ג'ון הרשל כוכב שישי. מאחר ששני כוכבים אלו היו אמורים להתגלות בקלות להרשל האב, הועלתה השערה שמדובר בכוכבים שעלו באופן חד בבהירותם בשנים אלו. כיום הם נראים בכל טלסקופ חובבים טוב ובלבד שתנאי הראות יציבים. שני כוכבים נוספים התגלו ב-1988. מדובר בכוכבים שבהירותם נמוכה מאוד. בשנות ה-70 של המאה ה-20 הסתבר שלפחות שניים מארבעת הכוכבים ה"מקוריים" הם בעצמם כוכבים כפולים.
מדידות העלו שהטרפזיום הוא מרכזו של צביר פתוח צעיר מאוד המכיל כ-200 כוכבים, רובם בעלי בהירות נמוכה. כוכבי הטרפזיום הם מקור אור בתדרי על-סגול הגורם לחלקים אחרים בערפילית להאיר על ידי פלואורסצנציה.

הכוכבים הנמלטים

לפחות שלושה כוכבים, AE בעגלון, 53 בטלה ו-μ ביונה, נעים בחלל במהירויות גבוהות מאד, במסלול שנראה בבירור שמקורו בערפילית אוריון.
ההשערה הנפוצה היא שכוכבים אלו היו חלק ממערכת מרובת כוכבים, בעלי מהירות רדיאלית גבוהה. במצב נורמלי מערכות כאלו ממשיכות להתקיים כמערכת סגורה. על פי ההשערה הכוכב המסיבי יותר במערכות אלו התפוצץ בסופרנובה, והכוכבים הנותרים הוטלו במהירות גבוהה אל מחוץ לערפילית. משערים שלולאת ברנרד היא שריד של אחד מאירועי סופרנובה אלו.