מה הגודל של לולאת ברנרד?

לולאת ברנרד היא קשת עצומה וחלשה של גז מימן זוהר בקבוצת הכוכבים אוריון. היא מתעקלת סביב הצד המזרחי של חגורת אוריון וחרב אוריון, וקשתה משתרעת על פני כ-330 שנות אור מקצה לקצה. שנת אור היא המרחק שהאור עובר בשנה אחת, כ-9.46 טריליון קילומטרים. הלולאה נמצאת במרחק של כ-1,300–1,400 שנות אור מכדור הארץ.

גודל

לולאת ברנרד היא קשת, שפתה של קליפת גז דקה הנראית מהצד, ולכן גודלה הוא המרחק מקצה אחד של הקשת לקצה השני. כשרואים אותה מכדור הארץ, הקשת נמתחת על פני כ-14 מעלות בשמיים. הגודל המתאים לכך בחלל תלוי במרחקה של הלולאה.

מחקר משנת 2023 הניח שהלולאה נמצאת במרחק של 400 פארסקים, כאשר פארסק הוא כ-3.26 שנות אור. במרחק הזה 14 מעלות בשמיים מתאימות לכ-100 פארסקים, כלומר כ-330 שנות אור. מחקר משנת 2011 השתמש במרחק של 440 פארסקים וציין אורך של 110 פארסקים, כ-360 שנות אור. שני הנתונים הם קירוביים.

השוואות גודל

• בשמיים, לולאת ברנרד רחבה בערך פי 27 מרוחבו של הירח המלא.
• אילו השמש הוקטנה לגודל של כדור כדורסל, לולאת ברנרד הייתה ברוחב של כ-530,000 קילומטרים, בערך פי 1.4 מהמרחק מכדור הארץ אל הירח.
• ערפילית שדרית, ענן ענק של גז זוהר בשביל החלב, משתרעת על פני כ-390–650 שנות אור, בערך פי 1.2 עד 2 מאורכה של לולאת ברנרד.
• ערפילית הטרנטולה, בענן המגלני הגדול, ארוכה בערך פי שלושה מלולאת ברנרד.
• בועת אוריון–ארידנוס, קליפת גז גדולה בהרבה סביב כוכבי אוריון, אורכה כ-380 פארסקים (1,240 שנות אור), יותר מפי שלושה מאורך הלולאה.

מה גורם לה לזרוח

כוכבים חמים ומסיביים בחגורת אוריון ובחרב אוריון פולטים אור על-סגול חזק. האור הזה מנתק אלקטרונים מאטומי המימן בלולאה, ובעקבות זאת הגז זוהר באור האדום של המימן. הגז חם, כ-6,000 קלווין (כ-5,700 מעלות צלזיוס), אבל דליל מאוד. כל סנטימטר מעוקב, קובייה שצלעה סנטימטר אחד, מכיל רק כשני אלקטרונים חופשיים.

מכיוון שהזוהר שלה חלש כל כך, הלולאה התגלתה רק בצילומים: על ידי וו. ה. פיקרינג ב-1889 ועל ידי א. א. ברנרד, שעל שמו היא נקראת, ב-1894. היא יעד פופולרי למצלמות של אסטרונומים חובבים.

איך נוצרה הלולאה

כוכבים מסיביים דוחפים הרחק את הגז שסביבם באמצעות האור שלהם, ברוחות של חלקיקים וכשהם מתים, בפיצוצי סופרנובה. זמן רב סברו שלולאת ברנרד היא החלק המזרחי הבהיר של בועת אוריון–ארידנוס, שכוכבי אוריון ניפחו במשך מיליוני שנים. ייתכן שבין 10 ל-20 סופרנובות התפוצצו באזור אוריון ב-12 מיליון השנים האחרונות. מחקרים אחרונים מרמזים שהלולאה היא קליפה נפרדת וקטנה יותר, השוכנת בתוך הבועה הגדולה.

מחקר משנת 2023 השתמש במפות תלת-ממדיות של האבק סביב אוריון. הוא מצא שהלולאה תואמת חלל גדול סביב צביר צעיר של כוכבים בשם OBP-B1. שלושת ענני הגז והאבק הקרים העיקריים של אוריון, הנקראים אוריון A, אוריון B ולמדא אוריון, נמצאים על קליפתו של החלל הזה.

המחקר הגיע למסקנה שככל הנראה האור, הרוחות ולפחות סופרנובה אחת של הצביר עיצבו את הלולאה. מקורה המדויק עדיין שנוי במחלוקת, יותר מ-130 שנה אחרי שהתגלתה.

מקורות

• A 3D View of Orion: I. Barnard's Loop. Foley et al., The Astrophysical Journal, 2023.
• Physical Conditions in Barnard's Loop, Components of the Orion-Eridanus Bubble, and Implications for the WIM Component of the ISM. O'Dell et al., The Astrophysical Journal, 2011.
• The Carina Nebula: A Laboratory for Feedback and Triggered Star Formation. In Handbook of Star Forming Regions, Volume II. Astronomical Society of the Pacific, 2008.
• Massive stars in the Tarantula Nebula: A Rosetta Stone for Extragalactic Supergiant HII Regions. Crowther, Galaxies, 2019.
• Measuring the Universe. International Astronomical Union.
• Sun Fact Sheet. NASA, 2024.
• Moon Fact Sheet. NASA, 2024.
• Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.