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銀河系中最年輕的星雲

生活 更新时间:2024-07-17 20:19:51

哈勃望遠鏡拍過最著名且美麗的地理圖片是位于老鷹星雲裡的“創生之柱”,它是一種神奇的天體,次要由氣體和塵埃組成,外形猶如三根直立的柱子,又由于經過迷信家研讨它與新恒星的構成有關系,所以被稱爲“創生之柱”。光線假如想要從創生之柱的頂部照射究竟部,大約需求幾年的工夫,可見此柱之挺拔。

銀河系中最年輕的星雲(創生之柱鷹狀星雲)1

鷹狀星雲M16 實際上是一個疏散星團和一個彌漫氣體星雲的複合體,看上去像是宇宙中的一朵蘑菇,疏散星團是蘑菇的柄,氣體星雲是蘑菇的頭。鷹狀星雲本身并不發光,它是被M16星團中的恒星照亮了才發光的。

M16星雲中心部位有幾個黑色的“大象鼻子”早就引起了天文學家的注意,他們猜想那裡可能是恒星誕生的一個巨大孵化場。1995年4月1日,哈勃空間望遠鏡拍攝到了M16那與衆不同的中心部分的特寫照片,讓我們清楚地看出了那幾個暗條是由稠密的分子雲和塵埃組成的一個個高聳的柱狀物,從它們的底部到頂部比1光年還長。如前面所說,這些柱狀物的外形确實很像大象的鼻子,在其頂端,流動的氣體像傾盆大雨似的澆下來。

M16中心區域的這幾個柱狀物是亮的電離氫區(HII)和暗黑的分子雲之間的邊界。天文學家期望這個邊界區域能成為研究光緻蒸發過程的一個理想的實驗室。光緻蒸發就是指來自年輕的高溫恒星的紫外輻射侵蝕近鄰星雲的過程,這些高溫恒星将會逐步電離它們周圍的一切物質,最終導緻星雲的瓦解。

銀河系中最年輕的星雲(創生之柱鷹狀星雲)2

“大象鼻子”是從分子雲區延伸到電離氫區(HII)的。它們遭受電離侵蝕的程度比它們周圍的低密度的物質要小很多。但是,大象鼻子最終也将會被侵蝕掉。天文學家給出的理論模型與哈勃空間望遠鏡為我們展示的在大象鼻子表面發生的情況符合得很好。

恒星在雄鷹心髒誕生

因為大象鼻子的光緻蒸發一直進行着,塵埃和稠密氣體的凝聚就顯現出來了。這些蒸發着的氣體球狀體,比太陽系稍微大一些。它們暫時地遮蓋了後面的氣體,在星雲的表面形成了一個個黑暗的手指形狀的區域,把它們稱為氣體球狀體似乎是很恰當的。天文學家相信,至少在某些氣體球狀體當中包含了早期的恒星。哈勃空間望遠鏡為我們提供了一幅恒星正在形成的活生生的畫面。

科學家們對鷹狀星雲中心區域進行細緻的觀察,發現那些正在蒸發的氣體球狀體并不完全都處于同一演化階段。某些氣體球狀體赤裸裸地暴露出來,而另外一些則還拖曳着從後部被侵蝕着的尾巴,隻顯示出被侵蝕了的手指狀的形迹。在大多數蒸發的氣體球狀體的表面處可以看到初生的恒星。這些新生恒星的質量比分子雲第一代後裔的質量要小一些。

M16中心區域

按照恒星形成的一般理論,在分子雲中,當一團稠密的氣體坍縮成原恒星時,周圍的物質紛紛落到它的上面。原恒星就靠收集周圍的這些物質成長,質量不斷增加直至該恒星有足夠的星風形成,這時下落的物質就被阻擋,恒星就不能進一步增長了。原恒星被塵埃遮蓋着,隻有在塵埃被融合以後,才有可能在可見光波段觀測到它們。

在鷹狀星雲中,有些隐藏在蒸發的氣體球狀體裡面的星體未能被發現,因為它們尚未完成其形成過程。如果已經形成了恒星,就會有星風、噴流或物質的向外流動。蒸發氣體球狀體是和分子雲分離的,因此不可能再從分子雲中獲得質量,光緻蒸發将使氣體球狀體迅速分裂瓦解。原恒星從周圍獲得物質不斷成長,但也不會長得太大,就像珍珠長到一定的大小後就要從貝殼中分離出來的情況一樣。

銀河系中最年輕的星雲(創生之柱鷹狀星雲)3

褐矮星的思考

恒星的誕生并不表示鷹狀星雲中恒星形成的終結。正如前所指出的,哈勃空間望遠鏡拍攝的鷹狀星雲中心區域的圖像,清楚地顯示出健壯的年輕恒星是從星雲中的蒸發氣體球狀體“孵化”出來的。表面上看,在許多蒸發氣體球狀體中的原恒星有足夠大的質量,其引力将使原恒星收縮。收縮的結果是導緻原恒星密度不斷增加,溫度不斷升高。一旦滿足核聚變條件後,其中心部分就要開始核聚變反應。

然而研究表明,具有比太陽質量的8%還小的恒星是不能維持它們核心部分的核反應的。這種恒星沒有熱核反應提供能源,因此光度非常低,被稱為“褐矮星”,很難被發現。天文學家仍然捉摸不透這類褐矮星在質量超越0.08太陽質量之前即停止增長的秘密。

M16這個巨大的恒星孵化場中會不會孵化出褐矮星?這個令人興奮的可能性點燃了人們對于褐矮星的新興趣。進一步觀察鷹狀星雲和其它分子雲的光子蒸發區域有可能揭開褐矮星這一長期困擾天文學家的難題。

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