星云,顧名思義,它是一種“云”,類(lèi)似地球天空中的“云”。這里的星云指的就是從地球看去,深空中有一片類(lèi)似地球大氣中的“云”狀物質(zhì)。實(shí)際則在“星”這個(gè)字中體現(xiàn)出來(lái),這一片是恒星的誕生區(qū)域。本文將為您簡(jiǎn)單介紹一下“星云”在天文定義上的概念。
螺旋星云(也稱(chēng)為NGC 7293)是一個(gè)位于寶瓶座的行星狀星云.圖: NASA, NOAO, ESA, the Hubble Helix Nebula Team, M. Meixner (STScI), and T.A. Rector (NRAO)
星云概念的簡(jiǎn)述
星云是由塵埃,氫,氦和其他電離氣體構(gòu)成的星際云。最初,星云的定義是任何彌散天體的總稱(chēng),包括銀河系以外的星系。例如,仙女座星系曾被稱(chēng)為是仙女座星云(以及螺旋星系,一般稱(chēng)為“螺旋星云”),在這之前,大約在20世紀(jì)初,由Vesto Slipher,Edwin Hubble等人才證實(shí)了星系的本質(zhì)。
大多數(shù)星云都是非常龐大的,有些星云的直徑可以達(dá)到數(shù)百光年。獵戶座星云是天空中最為明亮的星云,它占據(jù)了滿月直徑兩倍的區(qū)域,可以用肉眼直接在地球上看見(jiàn)它,不過(guò)遺憾的是早期天文學(xué)家卻沒(méi)有看見(jiàn)它。盡管星云的密度比周?chē)目臻g要大,但大多數(shù)星云的密度遠(yuǎn)低于地球上產(chǎn)生的真空——一個(gè)像地球一樣大小的星云的總質(zhì)量只有幾千克。許多星云由于內(nèi)嵌的熱恒星所產(chǎn)生的光芒而使得地球上的人類(lèi)可見(jiàn),而其他星云則非常彌漫,只能通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的曝光和特殊的過(guò)濾器才能探測(cè)到。有些星云是由金牛T變星照亮的。星云通常是恒星誕生的區(qū)域,例如鷹星云,這個(gè)星云刻畫(huà)出NASA最著名的影像,即創(chuàng)生之柱。在這些區(qū)域中,氣體、塵埃和其他物質(zhì)會(huì)“聚集”在一起并形成更密集的區(qū)域,這些區(qū)域會(huì)吸引更多的物質(zhì),并最終變得足夠密集以形成恒星。剩下的物質(zhì)被認(rèn)為會(huì)形成行星和其他行星系天體。
鷹星云的創(chuàng)生之柱。圖片來(lái)自:Credit: NASA, Jeff Hester, and Paul Scowen
星云是如何形成的?
星云有多種形成機(jī)制。有些星云是由星際介質(zhì)中的氣體形成的,而另一些則是由恒星產(chǎn)生的。前者的例子是一種龐大而寬廣的分子云,并且它在星際氣體中需要處于最冷、最密集的相位,可以通過(guò)更多擴(kuò)散氣體的冷卻和冷凝而形成。后一種情況的例子是行星狀星云,它是由恒星在其演化后期“吹出”的物質(zhì)形成的。
恒星形成區(qū)域是一類(lèi)與巨大分子云相關(guān)的發(fā)射星云。這些形式的分子云在自身重量的作用下崩塌,并開(kāi)始形成原恒星。大質(zhì)量恒星有可能是在其中心形成的,它們的紫外線輻射會(huì)將周?chē)臍怏w電離,使得它們可見(jiàn)于光學(xué)波長(zhǎng)下。圍繞大質(zhì)量恒星的電離氫區(qū)域被稱(chēng)為H II區(qū)域,而圍繞H II區(qū)域的中性氫殼層被稱(chēng)為光解離區(qū)域(或光子控制區(qū)域,或PDRs)。目前觀測(cè)到的恒星形成區(qū)域的例子是獵戶座大星云(M42)、玫瑰星云和歐米茄星云(M17)。來(lái)自恒星形成的反饋,如大質(zhì)量恒星的超新星爆炸、恒星風(fēng)或大質(zhì)量恒星的紫外線輻射,或者來(lái)自小質(zhì)量恒星的流出,可能會(huì)破壞星云,甚至在數(shù)百萬(wàn)年后摧毀整個(gè)星云的結(jié)構(gòu)。
然而其他星云則是超新星爆炸的結(jié)果,這是大多數(shù)短暫生命恒星的死亡結(jié)果。從超新星爆炸中釋放出來(lái)的物質(zhì)隨后會(huì)被其能量和核心產(chǎn)生的致密物體所電離。其中一個(gè)最好的例子是金牛座的蟹狀星云。這一超新星事件被記錄在公元1054年,并將其標(biāo)記為SN 1054。爆炸后產(chǎn)生的致密物體位于蟹狀星云的中心,現(xiàn)在它的核是一顆中子星。
還有其他星云也會(huì)形成行星狀星云。這些都是低質(zhì)量恒星生命的最后階段,就像太陽(yáng)一樣。當(dāng)恒星質(zhì)量高達(dá)8-10倍太陽(yáng)質(zhì)量的時(shí)候,恒星就會(huì)演變成紅巨星,并在其大氣脈動(dòng)期間慢慢失去其外層。當(dāng)一顆恒星失去了足夠的物質(zhì)(質(zhì)量)時(shí),它的溫度就會(huì)升高,它所發(fā)出的紫外線輻射會(huì)電離周?chē)鶔仐壍男窃啤?太陽(yáng)以后的命運(yùn)也是如此,太陽(yáng)在接近其生命的最后階段時(shí),就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)行星狀星云,最后太陽(yáng)將變?yōu)橐活w白矮星,亮度和溫度都將慢慢變?nèi)?,直到消失在宇宙中?/span>
三角座的發(fā)射星云:Garren Nebula NGC 604。圖片來(lái)自:NASA, Hui Yang University of Illinois ODNursery of New Stars
參考資料
1.WJ百科-英文版(Nebula)
2.Formey, Johann Heinrich Samuel (1765).
文章作者:零度星系(天文在線)
審核人員:北極光
最終審核:零度星系
編輯用時(shí):2018年09月27日-2018年09月28日
審核用時(shí):半個(gè)小時(shí)
最后更新:2018年12月6日星期四
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全文排版:天文在線(零度星系)
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