Co to jest obszar HII?
Obszar HII (H II region, strefa jonizacji) to obłok gazu, w którym wodór jest zjonizowany (H+) przez intensywne promieniowanie ultrafioletowe (UV) pobliskiej gorącej gwiazdy lub gromady gwiazd (klasy O i B, temperatura powyżej 25 000 K). Fotony UV o energii powyżej 13,6 eV (foton jonizujący wodór) pochłaniane są przez atomy wodoru, tworząc wolne elektrony i protony. Przy rekombinacji elektronu z protonemu emitowane są fotony w charakterystycznych liniach spektralnych – H-alfa (656,3 nm, czerwona), H-beta, OIII, SII – tworzące świecącą mgławicę emisyjną.
Obszary HII są sferami Stromgrena – kuliste bąble zjonizowanego gazu wokół gorącej gwiazdy. Promień sfery Stromgrena zależy od jasności UV gwiazdy i gęstości otaczającego gazu – dla typowej gwiazdy O wynosi kilkadziesiąt lat świetlnych. Ciśnienie zjonizowanego gazu (temperatura ok. 8000-10 000 K) jest znacznie wyższe niż otaczającego zimnego gazu molekularnego – obszar HII rozszerza się, ściskając otaczający gaz i mogąc wyzwalać nowe fale gwiazdotwórstwa (triggered star formation). Strefy HII świecą w emisji H-alfa jako czerwone mgławice widoczne na zdjęciach przez filtry wąskopasmowe – są widoczne w zewnętrznych galaktykach jako jasne węzły ramion spiralnych. NGC 604 (obszar HII w M33, średnica ok. 1500 al) to jeden z największych obszarów HII w Grupie Lokalnej.
Obszary HII mają złożoną strukturę wewnętrzną: fotodysocjacyjne regiony (PDR) na granicach między jonizowanym a neutralnym gazem, gęste filary i globule Bokka widoczne w emisji H-alfa (np. 'Filary Stworzenia’ w Mgławicy Orła – M16). JWST fotografuje obszary HII w podczerwieni z bezprecedensową szczegółowością, ujawniając protogwiazdy wewnątrz filarów (NGC 346, NGC 3603, obszar Carina). Obszary HII są kalibratorami metaliczności galaktyk – stosunek linii emisyjnych OIII/Hbeta i NII/H-alfa pozwala wyznaczyć zawartość tlenu i azotu w różnych częściach galaktyki.