绚丽的宇宙星云(180多幅精彩照片+详尽的说明)

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鹈鹕星云中发生了什么事呢?从年轻亮星所发出的高能量光线渐渐地将鹈鹕星云的冷气体加热成热气体，使得冷热气体之间，形成一层向前移动的游离气体锋面。大部分的亮星都是位于照片的上方，而也有部分的游离气体锋面横跨照片的左上角。沿着这些锋面可以看到由冷而密实的气体所形成的复杂丝状结构。数百万年之后，鹈鹕星云将不再是今日的鹈鹕般模样，这些云气与恒星将会重新分配取得另一种新的平衡状态。张照片是由美国亚利桑那州的基特峰国家天文台中4米口径的马亚望远镜所拍摄的。中下方一个圆形的橙色亮圈，并不是真实的影像。这个又称为IC 5070的鹈鹕星云是位于天鹅座方向1800光年远处，跨幅约有30光年那么大。

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影像中这道优雅的弧状结构，实际上是个大小为半光年的弓形波，它是由年轻猎户座LL星恒星风冲撞猎户座星云气流所造成的。猎户座LL星漂流在猎户座的恒星育婴室内，是颗还在诞生阶段的变星，它发出比我们中年太阳还要高能量的恒星风。当高速的恒星风冲击慢速移动的云气时，就会产生一道震波前缘，它的特性和船滑过水面的船首波或以超音速飞行的飞机所造成震波相似。造成慢速云气流的是猎户座中心炽热的四边形星群，它位在影像右下角落之外。在三度空间去看猎户座LL星的弓形震波，它的形状很像一个碗，从下方往上看时最明亮。猎户座众多恒星育婴室群呈现了无数我们在流体内常看到的各种形状，而这些形状都是因为恒星诞生活动所产生的，包括影像右上角一颗暗星周围的弓形波。下面这张影像是涵盖着猎户座大星云的马赛克影像的部分，而这幅组合彩色影像是哈勃太空望远镜在1995年所拍摄的。

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在天鹅星云M17这一片充满分子气体与尘埃的云气深处，一直有新的恒星诞生。如有名的亚美加星云与马头星云一样，M17中黑暗部分是由具有碳元素的烟雾般尘埃粒子所组成的分子云，吸收背景星光所造成的。当巨大的亮星形成之后，它们发出炽热的光线，渐渐地会将周遭的暗黑云气蒸发掉。在下图中，不同的颜色代表星云中不同的元素所辐射出的光线。红色是来自于硫，绿色来自于氢，蓝色是由氧元素所发出的。用双筒望远镜就可以看到天鹅星云。它位人马座方向，大小约横跨20光年。

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尘埃柱就像是宇宙中的山峰，它们能残存下来，主要是因为它们的密度比周围高。但是在恶劣的环境中，它们还是会慢慢地被侵蚀掉。在下面这张照片里，可以看到三裂星云中一支巨大气柱的顶部上，具有一支向上指的小柱子和一支喷向左方的不寻常喷流。照片里粉红色的光点，是刚诞生的小质量恒星。右上方一颗不在这张照片上的巨大亮星，它的辐射正慢慢地剥夺掉小柱子顶部的恒星所吸积的气体。喷流延伸将近一光年远，不过如果没有外部光源的照射，应该是看不见的。 随着气柱的气体和尘埃持续地被蒸发掉，也许再过二万年，喷流的源头可能就会外露出来。

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三裂星云有超出言语所能形容的亮丽，同时，它也是一个无比喧扰的区域。三裂星云是个很上镜头的星云，它位于黄道星座之一的人马座(射手座)内，也常被称为M20。星云内的恒星诞生过程，不仅产生了五彩缤纷的色彩，也造成纷扰混乱的景象。星云红色的辉光，是来自被高能恒星辐射所激发的星际氢气。而散布在M20内的丝状黝黑尘埃带，是形成于巨星的低温大气中和来自超新星爆炸时所抛出的碎片。M20内蓝色的反射星云，是因为那部分星云反射恒星所辐射的星光所形成的。不过到底那几颗年轻亮星所提供的星光，到目前为止仍然有待观测和研究的确认。M20的大小有50光年，而来自M20的光，远在3000年前就离开这个星云，历经了三千光年的漫长旅程才传到地球。

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三裂星云(M20)位于众多星云聚集的人马座方向。它是一个位于银河系盘面上的一个恒星形成区域，其中包含了三中基本的天文星云。红色的辐射星云主要是由氢原子所辐射出的光所造成的；蓝色的反射星云是由星际尘埃反射星光所产生的，而黑暗的吸收星云则是密实的云气挡住光线所造成的。在右边明亮的辐射星云被位于前方的暗黑云带遮住了光线，使得个明亮的星云被分为三部份，因此这个星云被称为三裂星云。哈勃望远镜拍了很多这个区域的特写。在高分辨率的照片中，可以看清楚三裂星云中的细微结构，例如在星云的右上角中有几光年长的气柱与新诞生的恒星所产生的喷流。

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三裂星云是个著名的恒星形成区，它内部的明亮云气和尘埃云带纠结成团。下面这张影像中央，三道巨大的尘埃暗带会聚在一起，让这个星云得到三裂星云的名称。 此外，影像左下方有山峰状的黝黑尘埃云，以及散布在星云各处的尘埃丝带，而影像中央的那颗大质量恒星就是三裂星云发出辉光的能源呢。三裂星云的年龄大约是30万年，在现知的发射星云中是最年轻者之一。三裂星云距离我们大约有5000光年远，影像所呈现的区域大约有20光年宽。下面这张经过数字影像处理的假色照片。

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美丽的三裂星云





[ 本帖最后由 夜猫子 于 2006-2-18 12:06 PM 编辑 ]

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1764年，法国的天文学家梅西叶用肉眼看见一个没有星的卵型星云，他把它编号为M27，这就是现在广为人知的哑铃星云。星云很明显的两边对称，就像一个哑铃。这张深度曝光的影像中行星状星云，清楚显示哑铃中的星点，前后背景的星向着狡猾的狐狸星座。影像用超过8个小时的曝光，以及加上只容许氢原子光线的滤镜，用来纪录星云微弱的外围晕光，宽度约几个光年。哑铃星云大约距离1200光年。

在行星状星云内，不寻常的气体和尘埃结是怎么产生的？先前在环状星云、螺旋星云和爱斯基摩星云中，都曾看到这种结状物质，不过理论未曾预测会有这种结构，对它们成因的了解也不完整。下面这张照片，是哈勃太空望远镜刚发布的哑铃星云新影像，其中呈现了气状结的细部结构。除此之外，影像中也可以看见许多年轻的亮星，以及一片片的星际尘埃。哑铃星云又名为M27，它是一种行星状星云。在未来，当太阳核心用来进行核融合的核燃料用尽之后，可能就会形成这类的星云。最近类似的彗星状结研究显示，这些云气结含有相对低温的分子气体，而且它们的成份随着行星状星云的年龄增长，也会有很大的变化。

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这个巨大的球状星团比太阳还古老，远比人类的演化还久远，也比恐龙漫游地球的年代还古老，甚至早在地球存在之前，这些古老的恒星就已渐渐聚成一团，绕着年轻的银河系运行了。目前在银河系中存在着约有200个球状星团。M3是最大且是最亮的几个球状星团中的一个。在北半球，用双筒望远镜就可以欣赏它了。M3中约有50万颗恒星其中大部分是又老又红的星。它所发出的光需要10万光年才会到达地球，它的大小横跨约150光年。下面的影像是由红色与蓝色的两张照片叠加而成的。

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对产生这个行星状星云的中心恒星来说，它的来日的确是不多了。当一颗类似太阳的恒星，用完它中心的核燃料后，会经过这种短暂但很美丽的恒星生命终结阶段，在它抛出外层的气壳后，它的核心将成为一颗逐渐冷却和慢慢变暗的白矮星。在1995年，天文学家利用哈勃望远镜，对这类行星状星云拍摄了一系列影像，包括下面这张沙漏星云的影像。在这张影像中，可以看见发出红色辉光的氮气、绿色的氢气和绿色辉光的氧气，而这些多彩气体组成沙漏壁上的细致环状结构。经由这些前所未见的高分辨率影像，天文学家得以一窥这类星云产生过程的惊人细节，对了解和解开行星状星云的多样性、复杂形状和对称性的问题，可能会有很大的帮助。

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行星状星云Mz3是从一颗与太阳类似的球状星体所抛出的。那它为什么不是一个大圆球呢？为什么这些喷出的气体会形成一只蚂蚁的形态呢？以每秒1000公里被抛出的气体，横跨有几光年的长条结构，以及星云中央恒星的磁场，都可能提供了有利的线索。一个可能的答案是：Mz3星云中靠近中心亮星附近，隐藏着第二颗较暗的恒星，绕着亮星运行。另一个可能的答案是：中心星的自转与磁场，使得被抛出的气体分布成这样的形状。由于中心星与太阳看起来是那么地类似，天文学家希望借着进一步地了解这只巨大太空蚂蚁的身世，让我们能对太阳与地球的未来有更深的认识。

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从哈勃太空望远镜观测资料组合出的这张影像，呈现了一颗超新星爆炸发生之后，附近天区被照亮及残渣四散的壮丽景象。这个编号为N49的云气，位于我们邻近的大麦哲伦星系里，由震波所造成的条状发光云气散布在大约30光年的区域。这颗超新星爆炸所发出的光，大约数几千年前就传到地球了，然而在25年前的1979年3月5日，又在N49侦测到另一个很强烈的爆炸，并发出非常强烈的伽玛射线辐射。此一事件是一系列天文物理研究热潮的起点，让很多天文学家注意到另一种新且奇特的天体之存在。现在认为这个“3月5日事件”是由一颗磁星所造成的，它是种高度磁化的自转中子星，也是在造成N49遗骸的超新星爆炸中形成的。这颗磁星以每秒1200公里的速度冲撞超新星爆炸的碎片。有意思的是这片星云的形状酷似南美洲。

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质量是太阳数倍至数十倍的大恒星，对它们所在的宇宙环境，通常会有很重大的影响。它们会翻搅、混合周围的星际云气和尘埃，并对未来的恒星和恒星系统的组成及位置，有着无可磨灭的影响。在我们邻近的星系-大麦哲伦星云里，就可以看到一个绝佳的例证。上面影像中的泡泡状星云名为Henize 70，它又称为N70或DEM301。它是个由星际气体所形成的超大型明亮泡泡，直径足足有300光年。Henize 70中心大质量炽热亮星的恒星风，以及超新星爆炸的震波，将星际物质吹成这个充满稀薄但炽热气体的宇宙泡泡。研究这种超级泡泡，让天文学家有机会去探索恒星生命循环和星系演化之间的关联。

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1500光年之外的猎户座里有一个星云，因为它的辉光和黝黑的尘埃带，所以看起来很像是一盆火。为什么火焰星云会这么明亮呢？常见的火焰是来自快速的氧化过程，并不是这个宇宙火焰发出亮光的原因。让火焰星云发光的真正原因，是位星云右方的参宿一，它是猎人腰带星中最东边的那一颗。它所发出的高能辐射照入火焰星云里，把云气中氢气的电子剥离，当电子和游离的氢复合，就产生我们所看到的辉光。下面这张火焰星云(NGC 2024)的假色照片是在红外线波段拍摄的，因为，在这个波段可以看到星云里刚诞生的年轻星团。火焰星云是猎户座分子云团的一小部份，著名的马头星云也是这个恒星形成区的成员之一。


[ 本帖最后由 夜猫子 于 2006-2-17 06:10 PM 编辑 ]