Il Complesso nebuloso molecolare di Orione (noto anche semplicemente come Complesso di Orione) è una grande nube molecolare che prende il nome dalla costellazione in cui è visibile, quella di Orione. La sua distanza dalla Terra è stimata fra i 1500 e i 1600 anni luce e il suo diametro corrisponde ad alcune centinaia di anni luce; si tratta del complesso nebuloso molecolare meglio osservabile, nonché il più studiato e conosciuto, grazie al fatto che non è mascherato da complessi oscuri, come invece accade per il Complesso di Cefeo. Alcune parti della nube possono essere osservate attraverso binocoli o semplici telescopi, alcune addirittura ad occhio nudo, come la celebre Nebulosa di Orione.
La regione centrale del complesso si estende per diversi gradi di volta celeste, dalla Cintura di Orione fino alla sua spada, ed è divisibile in due regioni distinte: la più brillante, sulla Spada, è nota come Orion A, mentre la regione ad est della Cintura è nota come Orion B. Il Complesso di Orione costituisce anche una delle regioni di formazione stellare più attive che possono essere osservate nel cielo notturno, nonché una delle più ricche di dischi protoplanetari e stelle giovanissime. Il complesso si rivela soprattutto nelle immagini prese alla lunghezza d'onda dell'infrarosso, dove si scorgono anche le regioni di formazione stellare più nascoste. Il complesso annovera fra le sue componenti nebulose oscure, ad emissione e regioni H II. Come risultato dell'azione del vento stellare delle stelle più calde e giovani della regione, raggruppate nell'Associazione Orion OB1, si è generata una superbolla in espansione dell'estensione di svariate centinaia di anni luce, individuabile nella banda dell'infrarosso e dei raggi X, che avvolge l'intero complesso estendendosi verso l'esterno, la Bolla Orione-Eridano.
Lo studio di questo complesso molecolare ha contribuito grandemente nello sviluppo delle scienze astronomiche, specialmente nel campo dell'evoluzione stellare e nella comprensione delle dinamiche legate alla loro formazione.
Osservazione
Trovandosi in corrispondenza dell'equatore celeste, l'intera struttura del Complesso di Orione è osservabile da tutte le aree popolate della Terra, favorendo così notevolmente il suo studio poiché viene a trovarsi alla portata di tutti i telescopi del mondo. Il periodo migliore per la sua osservazione nel cielo della sera va da novembre, quando è visibile ad est dopo il tramonto, ad aprile, quando appare alta verso ovest; sebbene gli oggetti più luminosi si trovino poco al di sotto dell'equatore celeste, gli osservatori dell'emisfero nord sono leggermente più avvantaggiati di quelli posti a sud, poiché il periodo della sua massima osservazione ricade nei mesi invernali boreali, quando le ore di buio sono maggiori.Come si può evincere da un qualunque programma di simulazione astronomica.
Alcuni degli oggetti più brillanti e significativi del Complesso sono noti da secoli; il più celebre in assoluto è la grande Nebulosa di Orione, la nebulosa diffusa più brillante del cielo per la maggior parte delle regioni della Terra,In termini assoluti, ossia prendendo in esame tutta la volta celeste comprese le regioni di cielo non osservabili a nord della fascia tropicale, la nebulosa più brillante del cielo è la Nebulosa della Carena. la più osservata dagli astronomi amatoriali e anche una delle più fotografate: è visibile anche ad occhio nudo, mostrandosi come una macchia chiara dall'aspetto marcatamente nebuloso. Un binocolo consente di rivelare al suo interno alcune stelline di sesta e settima magnitudine, mentre un piccolo telescopio è in grado di mostrare un celebre gruppo di quattro stelle giovani e calde, chiamato Trapezio. Tecnicamente la nebulosa è una regione H II, ossia una nube illuminata e ionizzata dalle stelle giovani da essa originatesi e in cui è ancora attiva la formazione di nuove stelle.
Un'altra celebre nebulosa, visibile con un binocolo, è M78, nota già dal Settecento e situata alcuni gradi a nordest della Cintura di Orione; altri oggetti molto famosi comprendono la Nebulosa Fiamma e la nube oscura nota come Nebulosa Testa di Cavallo, dalla forma caratteristica e che si sovrappone ad una tenue nube chiara allungata catalogata come IC 434.
La struttura a grande scala del complesso può però essere rivelata solo nelle immagini a lunga posa o nell'infrarosso: l'intera costellazione infatti appare permeata da una tenue nube, che avvolge tutti gli oggetti nebulosi che apparentemente sembrano separati nella luce visibile; una grande struttura ad anello, visibile anche tramite un telescopio con dei filtri adatti, sembra circondare il lato orientale della costellazione, diventando più luminoso nella parte nordorientale e dissolvendosi gradualmente fino ad arrivare alla brillante stella Rigel: si tratta dell'Anello di Barnard, che delimita una superbolla sovrapposta alla linea di vista.
Nelle epoche precessionali
L'attuale posizione della costellazione di Orione fa sì che, come si è detto, sia visibile da tutti i popoli della Terra. Tuttavia è noto che, a causa del fenomeno conosciuto come precessione degli equinozi, le coordinate celesti di stelle e costellazioni possono variare sensibilmente, a seconda della loro distanza dal polo nord e sud dell'eclittica.
L'ascensione retta attuale del complesso nebuloso corrisponde a mediamente 5h 30m, ossia relativamente prossima alle 6h di ascensione retta, che corrispondono, per la gran parte degli oggetti celesti, alla declinazione più settentrionale che un oggetto possa raggiungere (si noti come l'intersezione dell'eclittica con le 6h di ascensione retta corrispondano al solstizio d'estate).
Nell'epoca precessionale opposta alla nostra (avvenuta circa 12.000 anni fa), la regione di Orione aveva un'ascensione retta opposta a quella attuale, ossia prossima alle 18h; in quel punto, gli oggetti celesti raggiungono, tranne nelle aree più prossime al polo sud dell'eclittica, il punto più meridionale. Sottraendo agli attuali 0° medi un valore di 47° (pari al doppio dell'angolo di inclinazione dell'asse terrestre), si ottiene un valore di -47°, ossia una declinazione fortemente australe, la qual cosa implica che sia la costellazione che il relativo complesso possano essere osservati per intero e senza difficoltà solo a partire dal 30º parallelo nord (le coste libiche); ne consegue che in tutta l'Europa, in quasi tutta l'America Settentrionale e in parte dell'Asia resti sempre totalmente o parzialmente al di sotto dell'orizzonte.
Fra circa 400 anni, il centro della costellazione di Orione raggiungerà le 6h di ascensione retta; dopo di che incomincerà a scendere a latitudini sempre più australi.
Linea di vista
Visto dalla Terra, il Complesso di Orione appare incorniciato da un quadrilatero di stelle molto luminose, che delimitano la figura della costellazione cui appartiene e i cui nomi sono ben impressi nell'immaginario collettivo: la più brillante è Rigel, la ; la sua distanza è stimata sui 245 parsec (796 anni luce) dal sistema solare, dunque si trova in posizione avanzata rispetto al complesso nebuloso; il suo moto proprio però suggerisce che le sue origini si trovino nel complesso, da cui se ne sarebbe allontanata. La sua distanza è paragonabile a quella della Nebulosa Testa di Strega, che viene illuminata dalla radiazione luminosa della stella..
L'altra stella di prima magnitudine è Betelgeuse (): si tratta di una supergigante rossa distante circa 640 anni luce, dunque posta più vicina di circa 670 anni luce rispetto alle propaggini esterne della nebulosa e a circa 850 anni luce dalle sue regioni centrali; il moto proprio della stella rispetto al mezzo interstellare circostante è pari a circa 30 km/s ed è rivolto a NE, verso la vicina costellazione dei Gemelli, in direzione del piano galattico. Questo alto valore di moto proprio, associato a valori altrettanto elevati di velocità radiale, rendono Betelgeuse una stella moderatamente run-away; questi valori sono simili a quelli delle stelle che costituiscono il raggruppamento di 25 Ori, situato nella sottoassociazione OB1a. Le proiezioni a ritroso nel tempo del moto della stella hanno mostrato che questa non avrebbe mai avuto alcune relazioni con l'associazione OB, e che anzi si sarebbe originata in una regione di spazio al di fuori del disco galattico; tuttavia quest'ipotesi è stata scartata, dato che le regioni di formazione stellare si trovano fondamentalmente nei pressi del piano della Galassia. Pertanto gli astronomi ritengono plausibile che la stella si sia formata o in un'associazione, oggi estinta, a SE del sottogruppo 1a, o che la stella si sia formata nei pressi dell'associazione stessa, considerando anche l'età stimata per Betelgeuse pari a circa 10 milioni di anni (che coincide con l'età stimata per l'associazione), ma che abbia subìto due accelerazioni gravitazionali, una prima che l'avrebbe spostata dalla regione di formazione posta a circa 200 pc dal sistema solare, e una seconda, avvenuta circa un milione di anni fa, responsabile del moto proprio attuale. Gli astronomi ritengono che questa seconda accelerazione sia stata causata dall'esplosione, nella regione compresa tra l'associazione e la vicina bolla di Eridano, di una o più supernovae, le cui onde d'urto avrebbero accelerato la stella tramutando il suo moto di rivoluzione attorno al centro galattico in un moto rettilineo..
La terza stella è Bellatrix, , la quale però, trovandosi a una distanza di soli 240 anni luce dal Sole, non fa parte del complesso e appare solo come in sovrapposizione casuale. Infine, la meno brillante è Saiph (), che a una distanza di 220 parsec (717 anni luce) viene a trovarsi fisicamente vicina a Rigel; la parte sudorientale del Complesso di Orione sarebbe in realtà illuminata da questa stella.
Caratteristiche generali e importanza nello studio astronomico
Il Complesso di Orione è la grande regione di formazione stellare più studiata; i suoi fenomeni e le sue dinamiche hanno consentito agli astronomi di tracciare un quadro sempre più preciso di come evolvono le nubi molecolari, come e perché avviene la formazione di nuove stelle, come il loro vento stellare interagisce coi gas circostanti e come agisce l'effetto di questo vento quando le stelle più calde sono raggruppate in associazioni OB. Questo complesso di gas, ben osservabile nelle fotografie sensibili all'infrarosso, ricopre per intero la costellazione di Orione, addensandosi in alcuni punti, come nei pressi della Cintura di Orione e nella Spada, ad nordest della Cintura e a nord del grande rettangolo di stelle brillanti che caratterizza la costellazione, mentre il campo di fondo è permeato da una tenue nebulosità diffusa attraversata da vene oscure.
La grande associazione stellare che domina la costellazione è nota come Orion OB1: si tratta di una sequenza di gruppi stellari di età differenti, comprese fra gli 8 e i 12 milioni di anni; viene tradizionalmente divisa in varie porzioni: Ori OB1a comprende le stelle blu a nordovest della Cintura, Ori OB1b coincide con la Cintura, Ori OB1c si estende a sud di essa, dalla stella fino alla parte superiore della Spada, e infine Ori OB1d comprende le stelle nella Nebulosa di Orione. A questi si aggiunge la regione di , un gruppo periferico che talvolta viene considerato come un gruppo separato di Ori OB1c..