天文名词解释：星 云（nebula）

夜猫子

星 云（nebula）

银河系中的非恒星状气体尘埃云的总称。

银河星云按发光表现分为两类：暗星云和亮星云。亮星云根据起源和物理本原又可分为4个次型：
1、弥漫星云，本身发射暗弱辐射，外形不规则；
2、反射星云，因反射附近亮星的光而发亮；
3、行星状星云，典型的形态是表面有亮度很高的圆盘或圆环；
4、超新星遗迹，这是一些高速膨胀的气体云，它们是恒星爆发时抛射的物质。

1610年（即望远镜发明后两年），第一个确认的星云是猎户座大星云。18世纪初，哈雷在搜寻彗星之际，发现了许多亮星云。以后数百年间，人们陆续发现了数以千计的星云。到19世纪末，用照相方法拍摄星空，还发现了大量肉眼难以发现的银河星云细节。使星云的研究跨入一个新阶段。通过对星云光谱的研究还发现，星云光谱具有发光气体所特有的亮发射线，同由恒星构成的星团或星系的吸收光谱成鲜明对照，因而可通过光谱分析来区别气体星云和星系。

观测得知，弥漫星云、行星状星云和超新星遗迹的主要化学组成是离子，而反射星云的物质则几乎全是中性原子。星云在质量、大小和密度上可相差几百倍。   

弥漫星云是气体和尘埃组成的星云，因受云中或附近的一个或几个年轻的大质量热星的电离而发光。最大者直径达200光年，其中有105个太阳质量的电离气体。典型的直径约30光年，密度为每立方厘米10个原子。暗星云是由中性物质构成的冷云。其中有些几乎完全不透明。由于银河系气体的90%是中性氢，所以暗星实为密集的星际气体。反射星云是反射附近星光而发亮的星云。在银河系中，弥漫星云和暗星云高度聚集在旋臂中，大多数离银道面不超过300光年，同直径10万光年的银河圆盘相比只是极薄的一层。根据星云发射谱线的强度，可测定弥漫星云化学组成。测量结果表明，最丰富的重元素是氧，其数量约为氢原子的千分之一，氮的丰度为氧的六分之一。

典型的行星状星云的半径为1光年，星云中气体质量相当于0.3个太阳质量。密度为每立方厘米1千到1万个原子，比弥漫星云稠密得多。大多数行星状星云有一中央星，它们是已知的最热的恒星。光谱研究得知，星云以每秒25至55公里的速度膨胀。它们的化学成分同弥漫星云相似。距离最近的一个行星状星云也在300光年以外，所以只能用间接方法测定行星状星云的距离。已观测到的行星状星云有1000多个，估计在银河系中有5万个。它们是构成银河系圆盘的天体，称为盘星族。行星状星云的前身是质量相当于太阳的天体。星云的膨胀速度表明其前身可能是红巨星，也许是长周期变星。

纤维状星云（超新星遗迹）著名的有蟹状星云和天鹅座幕状纤维星云。前者是1054年超新星的遗迹。气体膨胀速度为每秒1100公里。它的光波是偏振化的同步加速辐射。星云中有一个每秒发射33个脉冲的脉冲星。后者的光学外形是一破碎的气壳。膨胀速度为每秒100公里，它可能是5万年前爆发的超新星遗迹。   

银河系中不发光的弥漫物质所形成的云雾状天体叫暗星云。和亮星云一样，它们的形状和大小是多种多样的。小的只有太阳质量的百分之几到千分之几，是出现在一些亮星云背景上的球状体；大的有几十到几百个太阳的质量，有的甚至更大。它们内部的物质密度也相差悬殊。1784年天文学家首次注意到亮的银河中有一些黑斑和暗条。开始以为这是银河中某些没有恒星的洞或者缝。后来的照相研究表明，这种现象是由于一些位于恒星前面的不发光的弥漫物质造成的。这种暗区在银河系中很多，最明显的是天鹅座的暗区，银河被分割成为向南延伸的两个分支。再如猎户座有名的马头星云和蛇夫座S状暗星云，也是不透明的暗星云。但在云层较薄时，仍可看到一些光度被大大减弱了的恒星，所以在这个天区所看到的星体，就比没有暗星云的天区稀疏得多。根据对穿过暗星云的星光的偏振测量，求得其中的尘埃粒子的直径大约为10-5厘米。这和亮星云中的情况是一致的，说明暗星云和亮星云并没有本质上的不同，只是暗星云所含的尘埃量比较大。近年来对暗星云的射电观测，发现有许多亮星云往往是包含在一个更大的暗弱星云之中。1946年以来，在不少亮弥漫星云背景上发现一些球状的暗云──球状体。一般人认为，这些物质密度较高的球状体很可能是一些正在形成的原恒星，即恒星的前身。

　　暗星云本身不发光，利用光学方法进行研究就受到很大限制。射电天文方法为暗星云的研究提供了有力的工具。这主要是由于暗星云本身有各种射电辐射。尤其是它们发射的中性氢21厘米谱线，使我们能够更深入地研究大量处于低温状态的暗星云的大小、结构和组成，从而为研究银河系结构和运动提供重要的资料。典型暗星云中的温度约为5～10K。此外，在暗星云所在天区发现许多有机分子，因此有些暗星云也叫作星际分子云。通过毫米波观测，发现在一氧化碳暗星云中存在一些温度较高(15～50K)的“热点”，这些热点还有较强的红外辐射。通过红外观测还发现一些包围在暗星云中的能量集中在2～20微米波段的红外源，其中一些较亮的红外源还和暗星云中的微波源有关。观测还发现一些年轻的天体直接与暗星云有密切的关系。这些暗星云的直径约为10秒差距，平均原子数密度约为每立方厘米5×103个，平均温度约为10K。在其演化过程中，由于某种辐射（如毫米波）损失使内能减少，导致内压力小于本身重力而发生坍缩。在坍缩过程中，某些团块在重力作用下形成一系列密集点，这些可能就是形成恒星或星群的原始胚胎。根据恒星诞生率和银河系中暗星云的总质量对比来看，只有很少一部分物质（千分之一到百分之一）形成恒星。