宇宙之精彩天体十四

(科普2013-06-26 12:03:23)

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。在上面照片里，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。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拋出的碎片。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。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。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。上面这张影像中央，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。上面这张经过数字影像处理的假色照片。

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。

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。上面的影像是由红色与蓝色的两张照片叠加而成的。

为什么仙女座大星系（也叫M31）会有一个大环？用紫外线来看这个离我们银河系最近的大型星系时，它看起来比较像环状星系，而比较不像螺旋星系。这一张最近才公布的漂亮影像，是将数张由星系演化探测船所拍摄的影像，组合而成的仙女座大星系。影像中的紫外线波段已经利用数字处理将它们移到可见光部分。画面中明显地可以看出蓝色的年轻恒星形成星环，并在其它远离星系中心的恒星形成区域闪烁。这个直径15万光年的星环的起源至今仍是未知，但是似乎与环绕仙女座星系的卫星星系之间的重力交互作用有关。M31距离我们300万光年远，不过由于它足够亮，因此即使不用望远镜也可以在仙女座方向看到它。仙女座星系是距离我们本银河系最近的大星系，一般认为我们的银河系外观与仙女座星系很像，以上两者主宰了本星系群里的其他星系。自仙女座星系弥漫出的光线是由千亿颗的恒星成员共同贡献而成的。几颗围绕在仙女座星系影像旁的遥远恒星其实是位于我们银河系里的星星，比起背景物体要近的多了。仙女座星系往往被称为M31，因为它是梅西叶星表中的第 31个弥漫天体。M31的距离远到从它那儿发出的光需要200万年的时间才能到达地球。虽然直接用肉眼就可以看到M31。上图的影像是用小望远镜加上20张数字画面才得到的。很多M31的情况仍属未知，其中包括了为何它的中心拥有两个核。到底你能看多远呢？肉眼能够看到最远的天体是M31，它又称为仙女座大银河，距离地球约有200多万光年。不过不借助望远镜，这个巨大的螺旋星系，看起来只是仙女座内一团不显眼的暗淡云气而已。上图是它的望远镜影像，影像中可以清楚看到明亮的星系核心、黝黑蜿蜒的尘埃带和壮丽的蓝色旋臂与星团。虽然现在连刚入门的观星者都知道，宇宙有许多像M31这种星系，不过在短短的80年前，天文学界对这种简单的观念都会进行非常大的争论。论战的重点在于这种螺旋星云是我们银河内的天体呢？还是在银河外面。1920年的一次著名的公开辩论，主要的目的就是要解决上述的议题。后来一系列针对M31的观测，证实了仙女座大星云的确在银河系外边，它同我们的银河系一样，而且是一个更大的星系。这张刚发布的M31局部（西南区）照片，是由数张望远镜拍摄的影像组合出来的，影像中可以看到许出以前无法分辨的恒星、星云和星团。靠近仙女座大星系核心的年老恒星，产生了上面这张影像右上方的黄色色调，而影像左下方的年轻蓝色恒星，是位在它的漩涡臂上。红色的发射星云、蓝色的疏散星团和一缕缕的黝黑尘埃，点缀在这个巨大星系的盘面上。仙女座大星系距离我们约有250万光年，它和我们的银河系，并列为本星系群最大的两个星系。借着研究M31，天文学家希望对我们的银河系有更好的了解，因为两者有许多相似之处。

M33是我们本星系群里一个中型的螺旋星系，因为它位在三角座内，所以也常被称为是三角座星系。虽然M33的半径只有我们银河系和仙女座大星系(M31)的三分之一，不过它还是比本星系群内的矮椭圆星系要大上不少。由于M33离M31很近，所以有部份天文学家认为它是M31的一个卫星星系。M33离我们的银河系也不远，因此它的视张角足足有满月的两倍，用一副好的双筒望远镜就能看到它。上面这张高解析影像，清楚地显示星系组成化学元素所发出的光，红色的辉光是来自氢元素，氧辐射出蓝色的辉光。拍摄这张影像的目的是要清楚分辨出发射星云和恒星，以方便研究星系如何产生恒星。

正对着猎犬座，将可以看到涡流星系。它是因为具有清晰的星系漩涡臂才被如此命名的。在梅西叶目录中，它的编号为51，因此也称为M51。在这个距离地球有2300万光年之遥的漩涡星系的核心中，天文学家已经鉴定出有一区域是聚集着稠密的年轻恒星。在这一张1996年由哈勃太空望远镜所拍摄的影像中，显示出核心的亮区可能是由数百万个年龄只有太阳的十分之一的恒星所聚集而成的。在这个横跨80光年的区域，由于这些恒星太过拥挤，以至于假设我们住在其中一颗恒星旁的行星上时，我们所看到的天空将永远是光亮的，不会有黑夜的降临。在这个区域中还可以看到一个Y字型的暗线，它意味着有些带状的尘埃正遮住背后的强烈星光。

今晚不妨仰望星空，不过，纵然你有部很好的望远镜，可能也很难找到能和这幅影像比美的景象。它是一个我们很熟悉的天体，是名为猎户座大星云的壮丽恒星育婴室——恒星诞生的地方。这张动人的影像，是由透过三个不同滤镜所拍摄的影像所组成的。每一个滤镜是专门设计用来记录不同的发射谱线，分别是稀薄云气内硫、氧、氢所发出的光。在这么低密度的云气里，硫和气原子会发出稍有不同的红光，而氧原子会发出绿光。为了区别这些元素，硫发出的光用红色来代表，氧用绿色来上色，而氢则染成蓝色。在天文学上，其它的星云也都是依照这种上色规则来上色的。虽然所产生的影像，会和肉眼可能看到的景象有很大的差异，不过这张影像还是很赏心悦目，而且也具有科学价值。因为它呈现了这个邻近恒星形成区内的元素分布，以及它们存在的状态。这些是属于猎户座中的星星。靠近猎户座的腰带之下一团模糊的区域，就是有名的猎户座大星云，它也被称为M42。在这个星云中有一个称为四合星的星团，如上图所示，在那里的巨大气团中有些新的恒星正在诞生。仔细看这一张图，可以看出暗星周围的云气似乎形成指向亮星的结构体。位于恒星诞生区旁的猎户座大星云，可能是所有星云中最出名的。这一大片由边缘年轻的热星所激发而闪闪发光的分子云，与我们相距约1500光年。在这一张深度曝光的照片中，可以清楚地看到一缕缕的云气与片状尘埃云。我们可以很容易在大家所熟悉的猎户座腰带三颗星的左下方，用肉眼找到猎户座大星云。它除了是疏散星团四合星的家之外，还是很多恒星育婴室。这些育婴室中有氢气，年轻的热星，胎星与高速吐出物质的恒星喷流。又称为M42的猎户座大星云横跨约40光年，它与太阳位于银河系的同一个漩涡臂上。

离我们1500光年远，位在夜空最易辨认星座之一内的猎户座大星云和马头星云，是一组对比鲜明的宇宙景点。这张迷人的数字合成影像，是从曝光总时数超过20小时的照片组合出来的，其中部分影像是透过特殊滤镜拍摄的，以纪录氢原子所发出的辐射。这张影像突显出大小有数百光年的巨大猎户座分子云团，内部有很大量的星云状物质。宏伟的猎户座大星云(又称M42)位在影像的右上角，而紧靠在它左边的是一团很突出的蓝色反射星云，这团云气有时也被称为是“慢跑人星云”。马头星云位于影像的右下角，它是长条红色辉光内的那团黝黑云气。马头星云左方的亮星是参宿一，它是猎人腰带星中最东边的那颗。参宿一下方是火焰星云，它是由发出辉光的明亮云气和黝黑的尘埃带所组成。除此之外，在这幅猎户座深空影像里，到处都可以看见较暗的氢气丝带。

 

除了土星的环系之外，环状星云(M57)可能是天空中最著名的环状天体了。这个外观简节且优雅的行星状星云，可能是我们从地球看出去的视线恰好穿过筒状云气的投影结果，而这团云气是由一颗垂死的中心星所拋出来的。天文学家使用太空望远镜所拍摄的数张影像制作出这张精彩的高解析照片，影像所选用的色泽是用来标示这团恒星寿衣的温度分布。蓝色代表靠近高温中心星区域的炽热气体，慢慢地转变为较外面也是较低温的绿色和黄色区域，以及最边缘也是最低温的红色气体。除此之外，在星云的边缘附近，还可以看到许多黝黑的条状结构。环状星云位在北天的天琴座内，大小约为一光年，距离我们约有2000光年远。

乍看之下，睡美人星系好象是很宁静，不过实际上它正不停地翻滚和旋转。更出乎意料的是，最近的观测证实这个很上镜头的螺旋星系，外围区域旋转的方向和所有的星星相反。外围和内层云气互撞，产生了许多炽热的蓝色恒星和粉红色的发射星云。上面这张影像是由哈勃太空望远镜在2001年拍摄的。另名为NGC 4826或M64之奇特内部运动，一般认为可能是一个大星系和一个小星系互撞的结果，撞击合并出来的星系还没有安定下来。

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