Orlí mlhovina (také známá jako Messier 16, M16 nebo NGC 6611) je velká HII oblast v souhvězdí Hada, která obsahuje mladou otevřenou hvězdokupu (NGC 6611) a emisní mlhovinu (IC 4703). Otevřenou hvězdokupu objevil v letech 1745–1746 švýcarský astronom Jean-Philippe Loys de Chéseaux a mlhovinu Charles Messier v roce 1764. Je to jeden z nejznámějších a nejsnadněji pozorovatelných vesmírných objektů.
Hvězdokupa NGC 6611 obsahuje přibližně 60 hvězd mezi 8. až 12. hvězdnou velikostí. Její vzdálenost od Země ještě není známa dostatečně přesně, ale odhady se blíží hodnotě 5 870 světelných let, takže se nachází v rameni Střelce, což je spirální rameno v Galaxii, které tímto směrem prochází. Mlhovina obklopující hvězdokupu obsahuje několik velmi známých útvarů, jako například mlhovinu Sloupy stvoření (nebo jinak Pilíře stvoření), což jsou dlouhé sloupy tmavých plynů, které vznikly působením hvězdných větrů vanoucích z ústřední hvězdokupy. Nachází se v nich také mladé hvězdné objekty, které jsou důkazem stále probíhající tvorby hvězd, i když není jisté, zda je jejich tvorba hvězdným větrem blízkých hvězd podporována nebo potlačována, ani zda vítr tyto jevy vůbec nějak ovlivňuje. Hvězdokupa je složena z velkého počtu velmi horkých a jasných modrých veleobrů, jejichž stáří je sotva 2 až 3 miliony let, tedy méně než tisícina stáří Slunce. Nejjasnější člen hvězdokupy má magnitudu 8,24 a je dobře viditelný i triedrem.
Pojmenování Orlí mlhoviny vychází z obrysu Sloupů stvoření nebo dokonce celé mlhoviny, který může připomínat letícího orla s roztaženými křídly. Mlhovina je známa od konce 18. století a patří mezi nejznámější objekty Messierova katalogu. Snadno se fotografuje, a proto se na ni často zaměřují amatérští astrofotografové.
Pozorování náhled|vlevo|upright=1.2|Poloha Orlí mlhoviny v souhvězdí Hada Orlí mlhovinu je možné díky její velké jasnosti snadno nalézt přibližně 3° západně od hvězdy γ Scuti a přesto, že není běžně viditelná pouhým okem, triedr 10x50 je více než dostačující k zahlédnutí protáhlé světlé skvrny, která obklopuje drobnou hvězdokupu, ve které lze jen stěží rozeznat jednotlivé hvězdy. V dalekohledech o průměru 120 až 150 mm je již hvězdokupa jasnější než mlhovina, která vypadá méně výrazná. Zato hvězdokupu je již možné rozložit na asi 40 hvězd. Další podrobnosti jsou rozeznatelné až v dalekohledech o průměru 200 mm a větších, ve kterých hvězdokupa vypadá jasná a rozsáhlá s několika desítkami jasných hvězd rozptýlených v celé oblasti mlhoviny.
Orlí mlhovina má nízkou jižní deklinaci (14° jižně) a je snadno pozorovatelná z většiny obydlených oblastí Země. V severní Evropě a Kanadě, tedy blízko severního polárního kruhu, je ale její pozorování velmi obtížné a například ve střední Evropě zůstává poměrně nízko nad obzorem. V severních zeměpisných šířkách oblasti Středomoří už vychází poměrně vysoko nad obzor a je tedy možné ji zde snadno pozorovat, na jižní polokouli je mlhovina dobře viditelná vysoko na obloze během jižních zimních nocí a v jižní části tropického pásu (přesněji na 14° jižní z. š.) je možno ji vidět dokonale v zenitu.Deklinace 14° jižním směrem odpovídá úhlové vzdálenosti 76° od jižního nebeského pólu. Jižně od 76° jižní šířky je tedy tato hvězdokupa cirkumpolární (nikdy nezapadá), zatímco severně od 76° severní šířky objekt vůbec nevychází nad obzor. V oblasti mírného pásu severní polokoule je nejvhodnější období pro její pozorování na večerní obloze od června do října.
Historie pozorování náhled|Dávné souhvězdí Antinoa, které spolu se souhvězdími Hada a Střelce použil de Chéseaux k popsání polohy Orlí mlhoviny. Za objevitele tohoto objektu je označován Jean-Philippe Loys de Chéseaux, který kolem roku 1745 svým dalekohledem pravděpodobně pozoroval pouze ústřední hvězdokupu. Ve svém popisu uvedl jenom hvězdokupu, která leží mezi souhvězdími Hada, Střelce a Antinoa. Souhvězdí Antinoa ovšem bylo na začátku 20. století zrušeno Mezinárodní astronomickou unií a jeho hvězdy dnes tvoří jižní část souhvězdí Orla.
Charles Messier hvězdokupu pozoroval o několik let později 3. června 1764 a popsal ji jako mlhavý objekt, který je možné ve středové oblasti rozložit na jednotlivé hvězdy, ale vnější oblasti zůstávají mlhavé. Jako první tak popsal mlhovinu, která středovou hvězdokupu obklopuje, tedy Orlí mlhovinu. William Herschel kupodivu nezanechal podrobný popis této mlhoviny, ale jeho syn John ji popsal jako mračno s hvězdokupou tvořenou stovkou hvězd.
Admirál William Henry Smyth tuto oblast také pozoroval, popsal ji jako krásný objekt a uvedl také, že mnoho členů hvězdokupy tvoří dvojhvězdy a že je k jejímu lepšímu pozorování zapotřebí středně velký dalekohled. Francouzský astronom Camille Flammarion hvězdokupu pozoroval i malým dalekohledem a podařilo se mu rozeznat i mlhovinu.
V srpnu roku 1875 se Isaacu Robertsovi podařilo pořídit pomocí dalekohledu o průměru 50 cm první astrofotografii tohoto objektu. Na ní je dobře patrná mlhovina, která obklopuje hvězdokupu zvláště na její jihovýchodní straně.
Precesní pohyb souřadnic náhled|vlevo|Projekce precesní dráhy severního pólu na pevné obloze epochy J2000.0 pro časový interval od 48000 př. n. l. do 52000 n. l.. Když zemská osa míří směrem k Veze (jasná hvězda dole), Orlí mlhovina zaujímá svou nejsevernější polohu. Ve 21. století se Orlí mlhovina nachází na jižní nebeské polokouli. Je ovšem potřeba dodat, že kvůli jevu známému jako precese zemské osy se souřadnice hvězd a souhvězdí postupem času výrazně mění v závislosti na jejich vzdálenosti od severního a jižního pólu ekliptiky.
Rektascenze Orlí mlhoviny je 18h 19m (při ekvinokciu J2000,0), takže je velmi blízko rektascenzi 18h, což je souřadnice, na které většina vesmírných objektů dosahuje během precesního cyklu (platónský rok) své nejnižší deklinace (průsečík ekliptiky a rektascenze 18h také odpovídá zimnímu slunovratu). Deklinace Orlí mlhoviny je zhruba 14° jižním směrem.
Vlastnosti náhled|Infračervený snímek Orlí mlhoviny v nepravých barvách pořízený Spitzerovým vesmírným dalekohledem. Sever je vlevo, západ nahoře. Zelená barva představuje chladná oblaka prachu včetně Sloupů stvoření. Červená barva odhaluje přehřátý prach, pocházející možná z výbuchu velmi hmotné hvězdy jako supernovy. Světlo tohoto výbuchu mohlo k Zemi dorazit v blíže neurčeném čase někdy během 1. tisíciletí našeho letopočtu. Načervenalé skvrny v zelené oblasti uprostřed snímku ukazují místa, kde stále ještě uvnitř mračen vznikají hvězdy. Hlavní příčinou ionizace plynu mlhoviny, a tedy i jejího záření, jsou velké hmotné hvězdy otevřené hvězdokupy NGC 6611, která se nachází uvnitř mlhoviny. Tyto hvězdy také svým větrem tvarují okolní mračna a při setkání větru s velmi hustými oblastmi mlhoviny tak vznikají dlouhé útvary, jako například Sloní choboty nebo slavné Sloupy stvoření, díky kterým celá mlhovina dostala název "Orlí" a které se proslavily hlavně díky snímkům z Hubbleova vesmírného dalekohledu. Přestože tyto objekty nejsou tak husté, jak se původně předpokládalo, vystupují z nich objekty označované EGGs (zkratka z anglického Evaporating Gaseous Globules, tedy vypařující se plynné kuličky), z nichž některé obsahují mladé hvězdné objekty, které jsou znamením stále probíhající tvorby hvězd.
Hvězdy ústřední hvězdokupy jsou rozptýlené v oblasti o zdánlivém průměru přibližně 14', přitom v oblasti vzdálené do 4' od geometrického středu hvězdokupy jsou hvězdy výrazně nahuštěné. Mnoho z těchto hvězd se nachází před hlavní posloupností, zatímco nejjasnější hvězdy jsou modří veleobři. Hmotnost členů hvězdokupy je v rozsahu od 2 do 85 a odhadované stáří hvězdokupy je 2 ±1 milion let.
Rentgenové pozorování Díky měření rentgenové observatoře Chandra byla oblast mlhoviny důkladně prozkoumána v pásmu rentgenového a infračerveného záření. Část výzkumu se zaměřila na ověření domněnky, zda se opravdu uvnitř mlhoviny nachází snížené množství mladých hvězd s cirkumstelárním diskem, což by mohlo být způsobeno silným ničivým působením hvězdného větru veleobrů ve hvězdokupě. Část těchto objektů je ovšem vyřazena kvůli omezením samotné metody. Velká část rentgenových zdrojů je ukrytá uvnitř Sloupů stvoření a shodují se s mladými hvězdnými objekty středně zčervenalými kvůli temným mračnům, takže vyzařují převážně infračervené záření. Uvnitř mračen byly nalezeny pouze dva silné rentgenové zdroje, které se shodují s protohvězdami v blízkosti Sloupů.
Z jedenácti rozpínajících se kuliček, které je možné pozorovat infračerveně, jich má sedm menší než hvězdnou hmotnost. Zbývající čtyři vysílají tak slabé rentgenové záření, že nedosahují ani hodnot vyzařovaných běžně mladými hvězdami typu T Tauri. Proto je možné, že se v těchto kuličkách netvoří žádné hvězdy, nebo jde o velmi mladé objekty, které ještě nezačaly vyzařovat rentgenové záření.
Měření vzdálenosti Odhad vzdálenosti ústřední hvězdokupy, a tedy i samotné mlhoviny, je ztížen tím, že extinkce (mezihvězdné zčervenání) ve směru hvězdokupy zeslabuje světlo hvězd jiným způsobem, než je v Galaxii běžné: nejen že ovlivňuje viditelnou oblast záření, nýbrž i na úrovni mezihvězdného prostředí se zdá být velmi vysoká, což může naznačovat, že se ve směru pohledu na hvězdokupu nachází prach s většími zrny, než je obvyklé a že může obsahovat větší podíl křemičitanů a grafitu, než kolik je u mezihvězdného prachu obvyklé. Hodnota extinkce je v rozsahu 3,5 až 4,8 s předpokládanou střední hodnotou 3,75.
Z výše zmíněných důvodů se jednotlivé odhady vzdálenosti navzájem liší. V 60. letech 20. století se vzdálenost mlhoviny odhadovala v rozsahu 2 200 pc (7 200 světelných let) a 3 200 pc (10 400 světelných let). Postupem času se tato hodnota výrazně snižovala a na počátku 21. století nejpřesnější odhady uváděly vzdálenost mlhoviny mezi 1 750 pc (5 700 světelných let) a 1 800 pc (5 900 světelných let). Zatímco první měření této vzdálenosti probíhala pomocí výzkumu kinematiky, později se začaly používat fotometrické metody a s nástupem stále přesnějších měřicích přístrojů také měření spektroskopické paralaxy.
Významné objekty v mlhovině Dříve, než začal být chápán vztah mezi mlhovinou a v ní vzniklými hvězdami, se výzkum zaměřoval na určení fyzické stavby mlhoviny, aby mohlo být pochopeno působení sil v mlhovině a její obecné fyzické vlastnosti. Mlhovina tak byla zmapována v oblasti rádiových vln a bylo získáno její emisní čárové spektrum a spektrum absorpce OH a neutrálního vodíku.
Sloupy stvoření náhled|vlevo|250px|Snímek mlhoviny Sloupy stvoření pořízený Hubbleovým vesmírným dalekohledem Sloupy stvoření jsou tři útvary z hustého plynu a prachu, které leží na jihovýchodním okraji mlhoviny. Vznikly působením hvězdných větrů obřích hvězd v ústřední hvězdokupě. Jednotlivé sloupy se označují vzestupným číslováním římskými číslicemi, ve směru od severovýchodu na jihozápad je tedy jejich označení Sloup I, Sloup II a Sloup III. Členitost mlhoviny a rozmístění ionizovaných oblastí byly s příchodem vesmírných dalekohledů podrobně prozkoumány: ionizující záření vycházející z hvězdokupy stlačuje plyn molekulárního mračna a zvyšuje tím jeho povrchový tlak, zatímco proud vypařované ionizované hmoty působí proti hvězdnému větru z opačné strany. Tento jev je tedy zodpovědný za sloupový tvar oblaků. Vítr nejdříve odežene hmotu s menší hustotou, zatímco nejhustější jádro, které je později rázovou vlnou stlačeno, zůstává a odolává působení síly. Snímky pořízené v blízkém infračerveném pásmu přesto ukazují, že první dva sloupy mají poměrně nízkou hustotu, protože se před rozkládajícím působením větrů skrývají za hustšími jádry. Je také možné, že tyto útvary vyztužuje magnetické pole.http://www.osel.cz/9960-sloupy-stvoreni-vyztuzuje-magneticke-pole.html Jihovýchodně od Sloupů, blízko známého Herbigova–Harova objektu HH 216, leží další útvar molekulární mlhoviny, který se označuje jako Sloup IV.