网站地图
猎户星云

猎户星云(M42)是位于猎户座的一颗弥散星云,距离地球仅1500光年,是距离地球最近的一个恒星形成区。它的亮度相当高,在全天仅次于卡利纳星云,在无光害的地区用肉眼就可观察。猎户星云看上去像一头展翅飞翔的火鸟,故亦有“火鸟星云”的称号。

猎户座是银河系中最年轻的星云,在北方晴朗的夜空中,猎户星云格外引人注目。当然,这不仅仅是因为它特别明亮,古希腊的神话传说更令它充满浪漫色彩:大约公元前2000年前,占星师将天空中的亮点连接起来,勾勒出希腊神话中的猎户(Orion), 狩猎女神阿耳特弥斯(Artemis), 与他坠入爱河。可是女神的双胞胎兄弟#--阿波罗#--妒忌猎户的才干,派遣蝎子害死了他。

猎户星云也是离地球最近的星云。星云(nebula)一词在拉丁语中的意思是迷雾、云翳。天文学家奥戴尔专门致力于猎户星云的研究。这一次,他再次观测猎户,希望揭开一个急待弄清的谜题。

在哈博望远镜修复前摄下的图片中,奥戴尔发现一组模糊的亮斑。这些斑点,形状不规则,随机地排列在一起。他无法确定这是星云物质,还是人造器物被摄入有误差的光学镜头,就象当年伽里略在望远镜里看到围绕木星的卫星,事实上只是空气气泡。但是,如果这些斑点是真实的星云物质,那它们又是什么,为什么如此明亮?

奥戴尔认为,这些亮斑很可能是由恒星周围的气体和尘埃结合而成的行星系统。如果真是这样,这一发现将有助于人类证实:宇宙中是否有其他生命存在。众所周知,只有当行星拥有合适的密度、温度、适合DNA生长繁殖的环境,才可能有生命存在。

修复后的哈博天文望远镜功不可没。伽里略的望远镜证实了地球围绕太阳公转,而这个天才的装置却能够让我们凝视更加深远的太空。

奥戴尔得到了哈博最新的观象结果,这一次没有任何人造器物,也没有任何疑点。“我们看到了猎户星云的真实面目,还有意想不到的收获。”

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)。

猎户座大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伯拍摄了首张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。

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(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。

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℃。我们的太阳,燃烧着微黄的火焰,温度为5,000℃。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℃。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。

大爆炸发生时,如果周围有气体和尘埃云团,震动波会压缩云团中的一部分。气团的密度加大,又一个恒星循环开始了。

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,也有氦、碳、氮和氧。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。

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和尘埃,称作原始行星层,它为行星的诞生提供了有力证据。

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。

哈勃太空望远镜拍摄的猎户座星云全景照片

猎户座大星云是猎户座中的一个有发射线的明亮弥漫星云,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。猎户座大星云也是辨认猎户座的指标之一;猎户座大星云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,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。

猎户座大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。

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

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。

猎户座星云离地球大约400秒差距(约1500光年),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观测到,这些稠密区域包括与恒星诞生有关的热斑。星云中有一些恒星,其年龄只有100万年,它们发出强烈的紫外辐射,正是这些辐射被星云中的气体吸收后,并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、一个脉射源和若干金牛座T型星。由于它离我们很近,猎户座星云是人类研究得最彻底的天体之一。

哈勃太空望远镜曾拍摄到了迄今为止最清晰的猎户座星云全景照片。这张照片不仅显示出大量恒星的诞生,也包含有罕见的褐矮星。猎户座星云是银河系内最近的恒星诞生地,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”。美国太空望远镜科学研究所和欧洲航天局的科学家们,从2004年至2005年间用“哈勃”太空望远镜上搭载的先进测绘照相机等设备观测猎户座星云,并于获得了分辨率最高的星云全景照片。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”“火焰星云”的称号,但不常用。猎户座星云是离我们最近的恒星诞生区。哈勃拍摄到了猎户座星云内部最剧烈的场景,我们可看到其内部充满了浑浊气体和尘埃,许多星球正不断地形成。 [1]

漂流在猎户座星云恒星育星室内、尚处在形成阶段的LL星,发出了比我们中年太阳要强烈得多的恒星风。随着高速恒星风冲撞缓缓流动的云气,就形成了震波前缘,此种结构类似船行经水面所形成的舷波或飞机超音速飞行的震波。影像中左上方的优雅小型弧状结构,就是LL星所造成的震波,其大小约为半光年。较慢速的云气,则是自猎户座星云中心的炽热四合星群 (the Trapezium;影像左上角之外)向外泛流的物质。在三维空间里,猎户座LL星弯曲的震波前缘,形似一个碗,因我们侧视才显得很明亮。 [2]

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傲(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傲。(见KL源);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傲,温度为10K左右,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大星云的X射线。


相关文章推荐:
1610年 | 哈博望远镜 | 托勒密 | 第谷布拉赫 | 1610年 | 查尔斯梅西耶 | 1769年 | 亨利德雷伯 | 猎户座四边形 | 银河系 | 弥漫星云 | 猎户座 | 天文摄影 | 广角镜头 | 深空天体 | 秒差距 | 金牛座 | 褐矮星 |
相关词汇词典