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  • 猎户座星云

    猎户座星云距太阳系大约1500光年,是银河系内最近的恒星诞生地,该星云与一个恒星形成区相连,被它所含的年轻恒星照亮,在天文照片上显得十分壮观。猎户座星云离我们大约400秒差距(按天文标准几乎就站在我们门前阶石上),是几乎覆盖了猎户座勾画出来的整个天空区域的一个巨分子云的一部分。该星云的一些最稠密部分吸收可见光,只能用红外或射电方法加以探测;这些稠密区包括与恒星诞生有关的热斑。星云中有一些叫做四边形的恒星,其年龄大约只有1百万岁,它们在波谱的紫外区发出强烈辐射;正是它们的辐射被星云中的气体吸收后,以可见光的形式再辐射出来,从而使星云明亮。星云的发光部分是一个电离氢区。猎户座星云是一个X射线源,含有一些赫比格-阿罗天体、一个脉泽源和若干金牛座T型星。它的一切活动就发生在我们家门口,所以猎户座星云是研究得最彻底的天体之一。

    编辑摘要

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    简介/猎户座星云 编辑

    猎户座星云猎户座星云

    猎户座包含有数以千计的新生恒星、以及孕育恒星的柱状星际尘云,长期以来一直是天文学家观测的“热点地区”。

    它在猎户座中的一个发光气体云,在猎户座佩剑中部,人的肉眼刚好可以看见。该星云与一个恒星形成区相连,被它所含的年轻恒星照亮,在天文照片上显得十分壮观。

    猎户座星云是辨认猎户座的指标之一,同时也是天文摄影爱好者和天文台的大望远镜最主要的拍摄对象之一。在1880年9月30日,亨利·德雷珀已曝光15分钟成功拍摄到猎户座四合星旁的星云,我们用广角镜头相机固定曝光五分钟已能拍摄到整个猎户座和猎户座大星云的粉红色光芒。

    星云中央的四合星更是研究恒星诞生的观测、研究的目标之一,而拍摄旁边的星云的细致度也是考验天文摄影、望远镜分辨率和后期处理功夫的对象。

    历史/猎户座星云 编辑

    
猎户座星云里恒星正在形成 猎户座星云里恒星正在形成

    虽然它为肉眼所见,可是在望远镜出现之前没有文献记录它的存在。尽管如此,该星云中最明亮的一些恒星还是被早期的天文学家当作一颗5等星而记录下来,如托勒密、第谷·布拉赫和约翰·巴耶(Johann Bayer)。

    猎户座星云首先被法国律师Nicholas-Claude Fabri de Peiresc在1610年以望远镜发现。其后一些天文学家独立地发现这个星云,包括基士扬·惠更斯在1656年的那次发现。查尔斯•梅西耶首先在1769年记录它和四合星中的三星。它被记录在1774年出版的梅西耶天体列表第一版。由于它是梅西耶发现的第42个深空天体,因此它又称M42。

    在1880年9月30日,美国天文学家亨利•德雷珀拍摄了首张M42的照片。在1993年哈勃望远镜首次观测M42。之后M42成为哈勃望远镜的惯常观测对象,照片更被用作制成3D模型。

    图释/猎户座星云 编辑

    猎户座星云的部分分子云被附近的恒星照亮而发绿光,喷射气体为紫红色,喷射气体的恒星则呈现金黄般的橙色。 
猎户座星云的部分分子云被附近的恒星照亮而发绿光,喷射气体为紫红色,喷射气体的恒星则呈现金黄般的橙色。

    猎户(Orion)的钻石腰带上镶嵌着三颗璀璨的恒星,它们排列完美、间隔整齐;腰带的下方,两颗稍稍偏黯的恒星是他的剑鞘上的宝石;右掖隐现的是,猎户星云的一等星Betelgeuse,是颗庞大红色恒星,比太阳大20倍。

    Betelgeuse北面6颗小恒星勾勒出巨人的棍棒,明亮而遥远的Rigel,在猎户的左膝之上,右膝上的恒星叫做Saiph,Bellatrix,停靠在他的左肩,一片成半圆形的恒星在左臂边伸展开来,那时猎户手擒是猎兽。

    在清晰的观象图片上,奥戴尔惊讶的发现,在猎户星云中心的一小部分,竟然有110颗恒星。另一片薄饼状的云雾周围,环绕着56颗恒星,这就是过去的图象中那些令人迷惑的斑点。奥戴尔猜测,星云中一定还有更多的恒星,因为比周围其他的恒星黯淡,所以逃过了天文望远镜的敏锐视线。

    不管对星云有何种解释,无容置疑,蕴涵其中的恒星与其他恒星是万物之源。无论是猎户星云中的气体分子,还是太阳系的行星,还是我们后院的树木,恒星是创造和维持它们的本源。

    和人类一样,恒星也有出生、成熟、衰老和死亡。到底是什么引发了恒星的诞生,尚且是个谜,但可以肯定是,引力在其中扮演了重要角色。

    猎户座星云恒星育婴区的一股壮观喷射气体(红色)的特写画面

猎户座星云恒星育婴区的一股壮观喷射气体(红色)的特写画面

    当星云中的一团气体,由于某些原因,密度相对其周围的物质越来越大,气团将最终萎缩,因为它自身的引力超过了周围的物质引力。当气团继续被自身的引力所凝聚,它的密度愈加稠密,中心开始发热。

    待到中心到达一定的密度和温度,发生核融合。一颗新的恒星诞生了,这是一个氢原子熔炉,围绕着气体尘埃织成的氦云层。奥戴尔和其他天文学家始终认为,这片旋转的、如蚕茧般是氦云层,是形成行星的原材料,它最终会消散,显露出明亮的恒星。

    恒星的颜色取决于它的温度。Betelgeuse,猎户星云的一等星,闪烁着红色的光晕,它属于低温恒星,只有3,000摄氏度。我们的太阳,燃烧着微黄的火焰,温度为5,000摄氏度。一些炽热巨大的恒星,例如猎户中的Rigel,呈蓝白色,温度高达10,000摄氏度。

    高温的恒星迅速地消耗能量,将氢转化为氦。及至衰老的阶段,恒星的成分由氦转变为碳,再由碳转化为铁。它的颜色逐渐泛红,体形庞大,年老而浮肿的Betelgeuse就处于这个阶段。当核熔炉熄灭,恒星引力导致了自身的萎缩。这种突然的收缩势必引起释放能量的大爆炸,或超新星的诞生——毫无疑问,这个命运也会降临在Betelgeuse身上。

    分布状况/猎户座星云 编辑

    猎户座星云,又叫做NGC猎户座星云,又叫做NGC

    在银河系螺旋型的怀抱中,没有那一片星云象猎户这般生机勃勃。尽管它距地球有1,500光年之遥(一光年相当于6万亿英里),在冬日的夜空它清晰可见。

    1610年,伽里略的望远镜对准了帕多瓦窗外的猎户星群,可不知道为什么,他却忽略了星云。同年,法国律师佩瑞斯卡首次发现了猎户星云。他是个业余天文爱好者,有趣的是,他用的竟然是伽里略赠送的望远镜。星云在望远镜中泛着珍珠灰色。我们的眼睛只能分辨出这片星云中最明亮的部分,看起来的确色彩乏味。在我们看不到的边缘,却是被飘散的氦和氢渲染的灿烂的红色。

    星云的主要成分是氢,也有。其中还有10几种不同的分子,包括水和一氧化碳,这些都是制造恒星的原料。

    星云的分布状况很不规则。灼热的恒星强烈的紫外线辐射,促使星云扩张。分子云层在星云物质稀薄的地区扩散迅速,这与草原野火的蔓延是一个道理,野火在草稀少地区能够立刻蔓延,而在灌木树丛却燃烧减缓。

    年轻的猎户星云,就象是一个恒星制造厂,再现了太阳系形成初期的孕育过程。猎户星云中大部分恒星的年龄在30万年到100万年之间,而我们的太阳已经有45亿年的高龄,相比之下,这些恒星简直就是初学走路的孩子。

    
勃望远镜拍摄到猎户座星云 勃望远镜拍摄到猎户座星云

    星云中间有4颗巨大灼热的恒星,形成梯形排列,这里就是恒星工厂搏动的心脏。其中最大的一颗Theta 1 C,体积是太阳的20倍,亮度约为太阳的10万倍,它独自就能照亮整个星云。4颗恒星的年龄可能还不到100万年,它们强大的紫外线辐射,将周围的星云物质幻化得如彩虹般绚丽。

    梯形心脏的四周,点缀着上千颗小恒星。星云中蕴涵的丰富物质,造就了这个银河系中最稠密拥挤的星群。

    截止1995年的春天,科学家先后4次利用哈博望远镜对猎户星云进行观测,共辨认出15个不同区域。奥戴尔花费了几个星期的时间,在计算机上将哈博的观图拼合,制作出一张完整的猎户星云分布图。

    图象中,明亮的气团边缘是弧形的云峰。这是猎户星云的最后一个谜题。云峰地带动荡、混乱,星云物质在这里以超声波的速度飞移。

    天文学家认为,云峰是恒星形成初期的边缘部分,被中心涌出的气流不断向外推进。他们由形成恒星的原始气团中的磁性部分形成。当引力使气团收缩,磁力部分也随之压缩,不过压缩有一定限度。当它达到这个限度时,磁性能量消散,促使气体粒子沿着自身的路径高速运动。磁性能量最先喷涌而出的地方是磁极。因此通过观测喷射能够发现新恒星的磁极。

    新恒星周围的外太空气体尘埃,称作原始行星层,它为行星的诞生提供了有力证据。

    拍摄的猎户座星云彩色照片拍摄的猎户座星云彩色照片

    之所以称之为“原始行星层”,是因为这里有形成行星的必要成分。行星层正是我们解开行星形成之谜的重要环节。

    原始行星层的概念,证实了天文学家肯茨在1755年所做的假设:行星形成于气体云层,当星云物质塌陷进密度厚重的核心,就逐渐孕育成一颗新的恒星。剩余的星云物质旋转于恒星周围,演化为行星。

    大部分原始行星层是扁平的,而非球状。这是由于行星孕育过程中,云层旋转的速度将它扯平。有些行星层看上去呈圆形,可能与观测的角度有关,不同角度呈现不同形状。另一些行星层,被梯形星群强劲的恒星风,吹得偏向一侧,犹如一颗泪滴。

    一些原始行星层,比我们的太阳系大得多。科学家观测到的一个黑色行星层的直径是太阳系的7.5倍,而它中心一颗红色的恒星只有太阳的1/3大小。

    科学家曾认为只有巨大的星群才是恒星的发源地,在那里,恒星以千为计量单位,仿佛是批量生产出来的。然而,天文学家用红外线仪器,观测到猎户星云南部的一块小云团,产生的星群仅有10-50颗。这或许才是银河系中大多数恒星的诞生方式。

    几乎所有的恒星外都存在原始行星层,充斥着气体和尘埃。当这些恒星飘离他们的出生地,就有可能形成与太阳类似的星系。我们仍无法证实宇宙中是否另有生命存在,浩瀚的太空,深邃的银河,仿佛隐藏着无数的奥秘,对于微不足道的人类,探索无止尽。

    这是猎户座大星云的照片,综合了斯皮策和赫歇尔望远镜的红外波段观测数据,揭示出很多原本隐藏在尘埃气体云之中新生恒星的光芒,它们的星光璀璨,宛若宇宙彩虹。这是猎户座大星云的照片,综合了斯皮策和赫歇尔望远镜的红外波段观测数据,揭示出很多原本隐藏在尘埃气体云之中新生恒星的光芒,它们的星光璀璨,宛若宇宙彩虹。

    2012年3月5日天文学家拍摄到一张猎户座星云的图片,这是一张红外波段拍摄的猎户座大星云照片,原本隐藏在深处的年轻恒星显露了出来,它们发出的光芒在尘埃和气体云之中构建了一道宇宙彩虹。它从图像的右上方蜿蜒而下。这些是正处于它们生命周期最早阶段的年轻恒星,它们的光芒照亮了四周。借助美国宇航局斯皮策空间望远镜欧洲空间局所属赫歇尔空间望远镜的帮助,天文学家们得以一窥这一神秘区域。[1]

    星云观赏/猎户座星云 编辑

    猎户座星云图片猎户座星云图片

    我们只要有一副双筒望远镜或小望远镜就可以看到M42。若环境理想,以装上广角镜头的相机进行五分钟的曝光已能拍摄到整个猎户座和猎户座大星云的粉红色光芒。而拍摄旁边星云的细致度也是考验天文摄影、望远镜分辨率和后期处理功夫的对象。

    透过普通双筒望远镜看猎户座大星云,已像一头展翅飞翔的火鸟,故亦有“火鸟星云”的称号,但不常用。

    位于猎户座内的一个亮星云。用肉眼看来,猎户座中构成“宝剑”的有三颗星,中间一颗是较模糊的亮斑,它不是单颗星,而是一个星云,这就是有名的猎户座大星云(M42或NGC1976)。它是一个有发射线的明亮弥漫星云,同我们的距离约460秒差距,即约1500光年,直径约5秒差距,质量约300M(太阳质量)。猎户座星云是猎户星协的核心,在星云的附近有许多恒星组成一个银河星团,称为猎户座星云星团,著名的“猎户座四边形”聚星就位于星云之中。

    在猎户座星云星团和猎户座四边形中,有许多表面温度高达几万度的O型和早B型的热星,它们发出的强烈的紫外辐射使星云受到激发而产生辐射,因此星云的光谱主要是发射线。射电观测发现猎户座星云以每秒 8公里的速度离开猎户座星云星团。猎户座星云是一个非常年轻的天体,那里不但有许多年轻的恒星,而且还有许多星前天体

    如1966年在猎户座星云中发现黑体温度只有600K的红外星,它可能是一个处于引力收缩中的原恒星,估计半径为8个天文单位,质量为6M嫯(见BN天体)。不久,在离这个红外星不远的地方又发现一个黑体温度只有70K的红外星云,它的角径大于30″,质量可能为102~103M嫯。;后来在这些红外天体附近又发现了羟基和水分子辐射源(见天体微波激射源)。此外,在猎户座星云中还发现有一些球状体,它们的质量约为1M嫯,温度为10K左右,目前认为这也是处于引力收缩阶段的原恒星。几年前已观测到来自猎户座星云的X射线。

    参考资料
    [1]^引用日期:2012-03-05
    扩展阅读
    1网易,猎户座星云的最新图片,2006年11月14日
    2环球网:望远镜拍到猎户座婴儿恒星的高速喷射气流(图) 2009-04-21
    3吉林师范大学博达学院地理系

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