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馬頭星云：有著常見形狀的黑暗未知云團

2021-08-24 08:52 作者:天文在線 0人讀過 | 我要投稿

發(fā)射星云

銀河系是一個神奇之地。它充滿了恒星和天文學(xué)家目所能及的行星。它也擁有這些神秘區(qū)域，氣體和塵埃云，稱為星云。這些區(qū)域中的一些成型于恒星死亡時，但是許多其他充滿著寒冷氣體和塵埃顆粒的云團是恒星和行星的基本構(gòu)成要素。這樣的區(qū)域稱為暗星云。恒星誕生的過程常常始于它們。當(dāng)恒星在這些宇宙育兒所中誕生，它們加熱余下的云團使之發(fā)光，形成天文學(xué)家們口中的發(fā)射星云。

芍藥星云（圖源斯皮策太空望遠鏡），包含宇宙中最大規(guī)模的恒星群之一：WR 102a。它被本質(zhì)上類似于馬頭星云的氣體和塵埃云圍繞著。美國航空航天局/斯皮策太空望遠鏡

馬頭星云是這些空間地點中最為人熟知，也是最美的之一，被天文學(xué)家公認為巴納德33。它位于距地球1500光年左右處，橫跨2到3光年。由于被附近恒星點亮的它的云團的復(fù)雜形狀，對我們?nèi)祟悂碚f，它看起來具有馬頭的外形。那黑暗的馬頭形狀區(qū)域中充滿了氫氣和塵粒。這情形與宇宙創(chuàng)生之柱非常類似，在那里恒星也在氣體和塵埃云中誕生。

馬頭星云的深處

馬頭星云是一個稱為獵戶座分子云的星云復(fù)合體的一部分。獵戶座分子云橫跨獵戶座。眾多的小育兒所鑲嵌在復(fù)雜的星云周圍，恒星在這里誕生。當(dāng)星團物質(zhì)被臨近恒星的或者星球爆炸的沖擊波壓縮在一起，恒星受力進入誕生過程。馬頭星云自身是一個非常致密的氣體和塵埃云團，被非常明亮的年輕恒星從背后照亮。這些年輕恒星的熱和輻射導(dǎo)致圍繞馬頭星云附近的云團燃燒發(fā)光，但馬頭星云遮擋了從正后方來的光，這使它看起來映襯著背景的略帶紅色的云團發(fā)光。星云自身主要由寒冷的氫分子組成，幾乎不發(fā)出熱和光。這是馬頭星云看起來黑暗的原因。它的云團稠厚也阻擋了內(nèi)部和背后任何恒星的光線。

獵戶座分子云復(fù)合體的局部，其中包含馬頭星云。圖源維基媒體，羅杰里奧·伯納爾·安德里亞（Rogelio Bernal Andreo），署名-相同方式共享協(xié)議文本（CC BY-SA 3.0）

在馬頭星云里有恒星正在形成嗎？這很難辨別。某些恒星正在誕生是說得通的。這是寒冷的氫和塵埃的云團的作用：它們形成恒星。在馬頭星云內(nèi)部，天文學(xué)家不能確定。紅外線星云視圖確實顯示了云團內(nèi)部的一些部分，但在一些區(qū)域，云團內(nèi)部如此稠厚以至于紅外線光不能穿透以揭露任何恒星誕生所。因此，新生的原恒星天體隱藏在內(nèi)部深處是可能的。也許某天一個新一代感紅外線望遠鏡能夠窺視云團最稠厚部分以揭露恒星誕生所。無論如何，馬頭星云和與它類似的星云使我們窺見一眼自己的太陽系的誕生云可能看上去的樣子。

馬頭星云在紅外線光下。天文學(xué)家用這種形式的光來搜索隱藏在氣體和塵埃云內(nèi)部的新生恒星。美國航空航天局/歐洲航天局/太空望遠鏡科學(xué)研究所

馬頭星云的消散

馬頭星云是壽命短暫的天體。它也許將會持續(xù)下一個50億年，遭受著來自臨近年輕恒星和它們恒星風(fēng)的輻射。最終，它們的紫外線輻射將會把塵埃和氣體云侵蝕殆盡，并且如果在塵埃和氣體云內(nèi)部有任何恒星形成，它們也將會耗盡大量原料。這是大部分星云的命運，如果恒星在此形成——那么星云被內(nèi)部的恒星誕生活動消耗。在塵埃和氣體云內(nèi)部及其周邊區(qū)域成形的恒星發(fā)射如此強烈的輻射，以至于無論余下什么都被一個稱作光致離解的過程吞噬。光致離解，字面意義是輻射撕裂了氣體分子并刮走了塵埃。因此，大約在我們自己的恒星開始膨脹，消耗它的行星時，馬頭星云將會消失，在它的位置將會是零星散布的熾熱，龐大的藍色恒星。

觀測馬頭星云

這一星云對業(yè)余天文學(xué)家來說是個極具挑戰(zhàn)的觀測目標(biāo)。那是因為它極暗，極遠，又模糊不清。然而，擁有一架好的望遠鏡和正確目鏡，一個投入的觀測者有可能在北半球冬季或南半球夏季的天空中發(fā)現(xiàn)它。在目鏡中它以一個模糊的近似灰色的霧狀出現(xiàn)，周邊環(huán)繞著馬頭星云的明亮區(qū)域和在它下方的另一個鮮明星云。