How big is Barnard's Loop?

De Lus van Barnard is een enorme, zwakke boog van gloeiend waterstofgas in het sterrenbeeld Orion. De boog loopt in een bocht om de oostkant van de Gordel en het Zwaard van Orion heen en is van uiteinde tot uiteinde ongeveer 330 lichtjaar lang. Een lichtjaar is de afstand die licht in één jaar aflegt, ongeveer 9,46 biljoen kilometer. De lus ligt op ongeveer 1.300–1.400 lichtjaar van de Aarde.

Grootte

De Lus van Barnard is een boog, de rand van een dunne schil van gas die van opzij wordt gezien, dus de grootte is de afstand van het ene uiteinde van de boog tot het andere. Gezien vanaf de Aarde strekt de boog zich over ongeveer 14 graden van de hemel uit. Hoe groot dat in de ruimte is, hangt af van hoe ver weg de lus ligt.

Een studie uit 2023 ging uit van een afstand van 400 parsec voor de lus, waarbij een parsec ongeveer 3,26 lichtjaar is. Op die afstand komt 14 graden hemel overeen met ongeveer 100 parsec, oftewel ongeveer 330 lichtjaar. Een studie uit 2011 gebruikte een afstand van 440 parsec en kwam uit op een lengte van 110 parsec, ongeveer 360 lichtjaar. Beide cijfers zijn bij benadering.

Groottevergelijkingen

Aan de hemel is de Lus van Barnard ongeveer 27 keer zo breed als de volle Maan.
Als de Zon werd verkleind tot de grootte van een basketbal, zou de Lus van Barnard ongeveer 530.000 kilometer breed zijn, ongeveer 1,4 keer de afstand van de Aarde tot de Maan.
De Carinanevel, een reusachtige wolk van gloeiend gas in de Melkweg, strekt zich uit over ongeveer 390–650 lichtjaar, ongeveer 1,2 tot 2 keer de lengte van de Lus van Barnard.
De Tarantulanevel, in de Grote Magelhaense Wolk, is ongeveer drie keer zo lang als de Lus van Barnard.
De Orion-Eridanusbel, een veel grotere schil van gas rond de sterren van Orion, is ongeveer 380 parsec (1.240 lichtjaar) lang, meer dan drie keer de lengte van de lus.

Waardoor de lus gloeit

Hete, zware sterren in de Gordel en het Zwaard van Orion geven sterk ultraviolet licht af. Dat licht rukt elektronen los van de waterstofatomen in de lus, en het gas gloeit daardoor met het rode licht van waterstof. Het gas is warm, ongeveer 6.000 kelvin (ongeveer 5.700 graden Celsius), maar uiterst ijl. Elke kubieke centimeter, een kubus met ribben van 1 centimeter, bevat slechts ongeveer twee vrije elektronen.

Omdat de gloed zo zwak is, werd de lus alleen op foto's ontdekt: door W. H. Pickering in 1889 en door E. E. Barnard, naar wie de lus is genoemd, in 1894. De lus is een populair doelwit voor de camera's van amateurastronomen.

Hoe de lus is ontstaan

Zware sterren duwen het gas om zich heen weg met hun licht, met winden van deeltjes en, als ze doodgaan, met supernova-explosies. De Lus van Barnard werd lang beschouwd als het heldere oostelijke deel van de Orion-Eridanusbel, die de sterren van Orion in miljoenen jaren hebben uitgeblazen. In de afgelopen 12 miljoen jaar zijn in het gebied van Orion mogelijk 10 tot 20 supernova's ontploft. Recente studies doen vermoeden dat de lus een aparte, kleinere schil is, genesteld in de grotere bel.

Een studie uit 2023 gebruikte driedimensionale kaarten van het stof rond Orion. Daaruit bleek dat de lus past bij een grote holte rond een jonge sterrenhoop met de naam OBP-B1. De drie hoofdwolken van koud gas en stof in Orion, die Orion A, Orion B en Lambda Orionis heten, liggen op de schil van deze holte.

De studie concludeerde dat het licht, de winden en minstens één supernova van de sterrenhoop de lus waarschijnlijk hebben gevormd. De precieze oorsprong van de lus is nog steeds onderwerp van discussie, meer dan 130 jaar na de ontdekking.