绚丽的宇宙星云(180多幅精彩照片+详尽的说明)

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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 ]

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在恒星育婴室内，诞生恒星的云气和尘埃云受到新恒星高能恒星风之吹袭，常会形成许多椎状物、云气柱和壮观且具有流动感的构造。著名的范例之一为明亮恒星形成区NGC 2264内的椎状星云，下面这幅照片是哈勃太空望远镜用先进巡天相机为这个星云所拍摄的特写影像。 虽然位在麒麟座内的椎状星云距离我们有2500光年，长度为7光年，不过上面影像所显示椎顶区域的大小却只有2.5光年左右。在我们所在的银河区，上面这个距离大约比太阳和它最近邻居南门二星的一半距离要多一点而已。1997年哈勃红外线相机在上面影像椎顶的外面，找到了一个大质量恒星NGC 2264 IRS，它可能就是雕塑椎状星云的恒星风之源头。椎状星云外面裹着一层红色的薄纱，它是氢所发出的红色辉光。




[ 本帖最后由 夜猫子 于 2006-2-18 01:28 PM 编辑 ]

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炽热的氢气充满这个美丽的繁星夜空，这照片的中心是一颗变星，座落在一个黯淡却奇幻的 麒麟星座，也就是传说中的独角兽。这是一个恒星形成的区域(编号为 NGC 2264)，充满着复杂而紊乱的宇宙气体及灰尘，距离我们大约2700光年。从照片中可以发现混杂着红色的发光云气，这是因为受到黑暗云气中刚形成的星体发出高能量的光线所激发。而在星体的四周，遮蔽星体的星尘反射星光形成蓝色的反射云气。照片的取景宽约1.5度，大约是三个月亮的直径，在NGC 2264的位置上横跨70个光年的距离。这个上演着宇宙故事的角色包含左边的角锥星云，狐狸毛皮星云（它的卷曲的毛皮就在变星(S Mon)之下），以及圣诞树星团（三角形的圣诞树就在中偏左的位置，顶点在角锥星云，底边在变星(S Mon)上）。

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环绕在亮星麒麟座S星的星云充满了黑暗尘埃与灼热气体。之所以会形成这颗恒星周围的奇形怪状，是因为细微的星际尘埃复杂地与高能光线和年轻恒星推挤出来的炙热气体作用所形成。就在S星下方的区域，被昵称为狐狸皮星云。环绕着S星的蓝色辉光源自于反射作用，附近的尘埃反射了来自明亮恒星的光。弥漫得更厉害的红色辉光起因于发射作用，这是星光游离了氢气所致。而粉红色区域则是因综合了此两种过程而发出辉光。S星是一年轻疏散星团的一部分，此星团也称NGC 2264，位于麒麟座方向大约 2500 光年外，就在椎状星云的北方。

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它看起来很像是一只蝴蝶，不过，它比我们的太阳系还要大。NGC 2346是个由气体和尘埃所组成的行星状星云，只是它的形状碰巧演化成我们很熟悉的形状而已。在这个双瓣行星状星云的核心，有一对每16天互绕一次的双星。这只“太空蝴蝶”的故事，可能要从数百万年前开始谈起。当时，这两颗星的距离比现在要远。质量较大的恒星在演化的末期，外层气壳不断地膨胀，并且完全的包住它的伴星。在这个过程中，这两颗星会愈靠愈近，而且抛出环状的气壳。后来，气壳不断的扩张，而红巨星的星核就露了出来。再过数十亿年，我们的太阳也会变成一颗红巨星，并且产生一个行星状星云。不过，由于太阳不是双星系统，所以星云的形状将不会像一只蝴蝶。

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爱斯基摩星云又名为NGC 2392，它是天文学家威廉．赫歇尔在1787年发现的，由于从地面看去，它像是一颗载着爱斯基摩毛皮兜帽的人头，所以得到了这种昵称。在2000年时，哈勃太空望远镜为它拍摄了一张照片，发现这个星云具有非常复杂的云气结构，直至现在，这些结构的成因仍然不完全清楚。不论如何，爱斯基摩星云是个如假包换的行星状星云，而下面影像中的云气是由一颗很像太阳的恒星，在一万年前抛出来的外层气壳。影像中清楚可见的星云内层丝状结构，是强烈恒星风所抛出的中心星物质，而外层碟状区，有许多长度有一光年长的奇特橘色指状物。

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大小有20光年的NGC 3603是我们银河系内最大型的发光云气团，这个巨大的发射星云(又称为HII区)是大质量星团、厚重尘埃柱、和一颗快要爆炸恒星的家。上面影像中的NGC 3603是二微米巡天(2MASS)望远镜在红外光波段拍摄的，影像中位在中心附近的年轻星团，是加热星云大部分氢气的能源所在。这个星团内的恒星据估计年龄只有100万年左右，远比我们50亿年的太阳年轻。NGC 3603位在南天的船底座内，距离我们约有二万光年。

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NGC 3603的成员有一个由大质量恒星所组成的星团、许多浓密的尘埃柱和一颗即将爆炸恒星。中心的疏散星团，共约有2000颗恒星，每一颗恒星的质量和亮度都远比于我们的大阳大。这些恒星所共同发出的辐射，激发并吹跑周围的星际物质，并且让NGC 3603成为很趣的HII区之一。在下面这张最近发布的照片里，最有趣的是数量庞大的暗星。这些恒星的质量都比我们的太阳小，显示在活跃的恒星诞生区，通常也会有大量的低质量恒星诞生。