美麗的星云寫真 (42P)

chris881

星云（源自拉丁文的：nebulae或nebulæ，與ligature或nebulas，意思就是雲[1] pl.）是塵埃、氫氣、氦氣、和其他電離氣體聚集的星際雲。原本是天文學上通用的名詞，泛指任何天文上的擴散天體，包括在銀河系之外的星系（一些過去的用法依然留存著，例如仙女座星系依然使用愛德溫·哈柏發現它是星系之前的名稱，被稱為仙女座星雲）。星云通常也是恆星形成的區域，例如鷹星雲。這個星雲刻畫出NASA最著名的影像：創生之柱。在這個區域形成的氣體、塵埃和其他材料擠在一起，聚集了巨大的質量，這吸引了更多的質量，最後大到足以形成恆星。據了解，剩餘的材料還可以形成行星和行星系的其它天體。



哈勃拍攝的蟹狀星云
Image Credit: NASA, ESA, J. Hester, A. Loll (ASU); Acknowledgement: Davide De Martin (Skyfactory)


說明: 這是恆星爆發時留下的「一團亂麻」。蟹狀星云，公元1054年觀測到的那顆超新星的遺蹟，充滿了神秘的纖維結構。這些纖維不僅結構極其複雜，而且其質量似乎也比原始超新星拋出的物質質量更小，而速度則比自由爆發的預期值更高。上圖是哈勃空間望遠鏡拍攝的，用三種顏色表示不同的輻射。蟹狀星云覆蓋約10光年的範圍。蟹狀星云的正中心是一顆脈衝星：質量和太陽一樣，大小卻只有一個小鎮那麼大的中子星。蟹狀星云內的脈衝星每秒鐘自轉約30次。

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啞鈴星云M27
Credit & Copyright: Bill Snyder (Bill Snyder Photography)


說明: 1764年，梅西耶（Charles Messier）無意中發現了我們的太陽在未來的宿命。當時，他將一些可能混淆成彗星的迷濛狀天體編了一個目錄，在這個後來以其名為名的目錄中，啞鈴星云的編號是27，所以現在就稱它為M27。M27是一種行星狀星云，未來當我們的太陽核心的核聚變反應停止後，也會變成這樣一種星云的形態。M27位於狐狸座，是夜空中最明亮的行星狀星云之一，使用雙筒望遠鏡就能找到它的蹤影。M27發出的光，大約要過1000年才會傳到我們這裡。雖然M27的發現很早，但是像M27這種雙極瓣狀的行星狀星云仍然具有許多無法解釋的謎團。

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哈勃拍攝的蝴蝶星云
Image Credit: NASA, ESA, and the Hubble SM4 ERO Team


說明: 世上哪只蝴蝶能夠擁有如此巨大的翅膀？地球夜空中那些明亮的星團和星云常被冠以花卉或者昆蟲的名字，NGC6302也不例外。這個特別的行星狀星云表面溫度高達25萬攝氏度，因此在紫外波段十分明亮，但是它隱藏在緻密塵埃云的後面，因此在可見光波段看不到它。這是瀕死恆星產生的星云，上圖這幅細節豐富的特寫照是哈勃空間望遠鏡於2009年升級後不久拍攝到的。影像的中心附近，中央星周圍的塵埃環面切過 了明亮的電離氣體區，正好位於我們的視線方向。NGC6302距離我們約4000光年，位於天蠍座。

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仙王座幽靈狀星云
Credit & Copyright: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, University of Arizona


說明: 飄蕩在仙王座裡的這些天體，酷似星野中出沒的幽靈。其實，這些奇形怪狀的天體，是受到黯淡星光照耀的宇宙塵埃云，位於仙王座火焰分子云團的邊緣，距離我們約1200光年。靠近影像中央，大小略超過2光年的天體叫做「博克云球」，又稱為vdB141或Sh2-136。影像右端幽靈狀星云的核心正在塌縮，可能正處於雙星系統的形成階段。

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巫師星云和NGC7380
Image Credit & Copyright: Rolf Geissinger


說明: 是什麼力量隱藏在巫師星云之內？強大的引力形成了恆星，強大的星風和輻射又使得氣體塔狀結構產生或分解。上圖展示的巫師星云距離我們約8000光年，包裹著一個正在形成中的疏散星團NGC7380。視覺上，恆星、氣體和塵埃之間的相互作用產生了一個有點類似中世紀巫師的形象。活躍的恆星形成區覆蓋約100光年。用小型望遠鏡向仙王座方向 就可以尋找到巫師星云。

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瀑布星云HH-222
Credit & Copyright: Z. Levay (STScI/AURA/NASA), T.A. Rector (U. Alaska Anchorage) & H. Schweiker (NOAO/AURA/NSF), KPNO, NOAO


說明: 瀑布星云是如何形成的呢？目前還不清楚。這個形似瀑布的星云位在NGC1999的範圍內，同處於獵戶座分子云團，是天空中最大的神秘結構之一。HH-222綿延的氣體云氣大約跨越了10光年的空間，同時還發射出奇怪的色彩。有假說認為這些氣體云氣絲是附近的年輕恆星吹拂所造成的，還有一種假說認為這個異常的射電源來自於一個雙星系統，其中一顆是白矮星、中子星或黑洞，瀑布是來自於這個高能系統的噴流。但是這樣的系統通常會擁有高能的X射線輻射，在此卻並沒有被檢測到。因此至今這個案例的源頭仍舊不明，仍需更多的觀測和分析研究。

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英仙座的星云
Credit & Copyright: Image Data - Bob Caton, Al Howard, Eric Zbinden, Rogelio Bernal Andreo; Processing - Rogelio Bernal Andreo


說明: 在這幅壯麗的寬銀幕影像內，宇宙氣體和塵埃云漂浮其間，覆蓋了約17度的範圍，靠近英仙座的南部邊界。這幅星空風景照的左面從英仙座內泛藍色的恆星開始，但我們的眼球很同意就被吸引到紅色的NGC 1499。這個星云又名為加利福尼亞星云，源自氫原子氣體的特徵性紅色輝光是被明亮的英仙ζ 星的紫外輻射激發產生的，這顆藍星就在星云的右面。 右面稍遠處是迷人的年輕星團IC 348。昏暗的塵埃云瀰漫於整個視場，懸浮在銀道面以上數百光年處。

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泡泡星云NGC 7635
Credit & Copyright: Larry Van Vleet


說明: 這是一張云氣泡泡的精彩照片。NGC 7635，又稱泡泡星云，大小約10光年，正在不斷地將中央大質量星球BD+602522產生的恆星風向外向外推出。緊鄰在旁的是一個巨大的分子云，在照片的右下角可見。輻射會使分子云的密集區域被加熱並發光。上圖使用了具有科學意義的彩色模式以提高對比度。泡泡星云位於仙后座，用小望遠鏡就可以看到。

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斯必澤拍攝的獵戶座大星云
NASA, JPL-Caltech, T. Megeath (Univ. Toledo, Ohio)


說明: 沒有哪個宇宙風景照比獵戶座大星云更能激發人們的想像力了，這個大星云同時也是約1500光年遠一處巨大的恆星「育嬰所」。這幅令人震撼的偽彩色影像覆蓋了約40光年的範圍，利用斯必澤空間望遠鏡的紅外資料製作而成。與其它可見光波段的外觀進行比較，獵戶星云最明亮的部分集中於其中年輕的大質量熾熱恆星，它們又被稱為四邊形星團。這幅紅外影像也探測到了星云中許多仍處於形成過程中的原恆星，用紅色光暈 來表示。事實上，沿著明亮星團左側的黑暗塵埃狀纖維分佈的紅點就包括了一個編號為HOPS 68的原恆星，近來發現在其原恆星外殼內具有硅酸鹽礦物橄欖石的結晶體。

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環狀的行星狀星云Shapley 1
Credit & Copyright: ESO


說明: 當一顆恆星耗盡它的核燃料之後將會如何？對於質量和太陽相近的恆星而言，它的外層氣殼將被拋擲到太空中形成行星狀星云，中心部分則將成為一顆白矮星。上面這個具有明顯環狀結構的行星狀星云，名為夏普利1號，是以著名天文學家哈洛-夏普利（Harlow Shapley）來命名的。這類星云用小型望遠鏡來觀測時，外觀酷似行星，也因此而得名。然而真實的情況是：它們遠在我們的太陽系之外，而且擁抱的是其它的恆星。

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老鷹星云裡的精靈
Image Credit: The Hubble Heritage Team, (STScI/AURA), ESA, NASA


說明: 老鷹星云裡的塵埃雕塑正在蒸發。強大的星光雕琢著這些寒冷的宇宙塵埃柱，使其呈現出神獸般的形象。上圖是老鷹星云中幾個令人驚嘆的塵埃柱之一，許多人將其描述為宇宙精靈。這個精靈高達10光年，噴射出比普通火焰熾熱得多的輻射。老鷹星云（M16）實際上是一處巨大的氣體和塵埃區域，其內部則是一些成長中的空洞，洞中充滿了壯觀的恆星保育院，目前正在形成 一個年輕的疏散星團。上面這幅偽彩色影像發佈於2005年，以作為哈勃空間望遠鏡發射十五週年的紀念。

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赫歇爾的繭狀星云
Credit: ESA, SPIRE & PACS Consortia, Doris Arzoumanian (CEA Saclay), et al.


說明: 在漂浮於天鵝座的這幅紅外星空風景照裡，最引人注目的就是繭狀星云了。它又被稱為IC5146，在赫歇爾天文台拍攝的這幅偽彩色影像內，拍攝波段比可見的紅光長100倍，這個塵埃狀的恆星形成區用藍色光暈表示。可見光波段的影像顯示繭狀星云位於長而暗的巴納德168星云的末端，而赫歇爾的紅外影像則發現這個宇宙「蠶繭」穿透了發光塵埃的纖維狀云。纖維有寬度，這說明它們是爆發恆星的衝擊波從介質中穿越而形成 的。赫歇爾數據也顯示，恆星正在沿著塵埃狀的纖維形成。繭狀星云本身約15光年寬，距離約4000光年。

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沙漏形的行星狀星云
Image Credit: R. Sahai and J. Trauger (JPL), WFPC2, HST, NASA


說明: 時間之沙正從這個沙漏形的行星狀星云的中心星流出。隨著核燃料被耗盡，這顆類太陽恆星迎來了生命中最後一個短暫而壯觀的時期。它的外層被拋射出來，而其核心則正在變成一顆冷卻的白矮星。1995年，天文學家利用哈勃空間望遠鏡（HST）拍攝了一系列行星狀星云的影像， 其中就包括了上面這一幅。影像中，彩色的發光氣體（氮－紅色，氫－綠色，氧－藍色）組成的美妙光環勾勒出了「沙漏」單薄的壁。HST影像的高清晰度揭示了星云拋射過程的 一些令人驚訝的細節，有助於揭開這個行星狀星云的複雜形狀和對稱性之謎。

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華麗的反射星云
哈勃ACS拍攝的NGC 2023。版權：美國宇航局（NASA），歐洲空間局（ESA）哈勃項目部


說明: 華麗的反射星云NGC 2023位於獵戶座，離我們約1500光年。它在著名的火焰星云和馬頭星云近旁。整個NGC 2023星云寬約4光年，而哈勃太空望遠鏡拍攝的僅是星云的南方局部圖像，其中還有一條酷似地球上夕陽餘輝的光芒。 NGC 2023圍繞著一顆年輕的大質量B型星，它是一顆明亮的藍白色巨星，表面溫度高達太陽的7倍。B型星的高能輻射照亮了星云，這對想研究它的天文學家是好消息。恆星本身位於圖像外，但其明亮的衍射光在哈勃的成像系統中產生貫穿圖像左方的亮線——這不是星云本身的特徵。

恆星形成於NGC 2023這樣的星云物質，圖像中洶湧的氣體云密度是星際氣體的5000倍。右方泛綠的團塊可能是赫比格—哈囉天體（HH天體），這種奇異特徵是恆星誕生區獨有的，是新生恆星的噴流以成百上千公里的秒速壓縮周圍的氣體而形成的。衝擊波壓縮氣體而發光，形成了這些奇特的形狀。HH天體僅存續上千年，在天文學上就是一眨眼的時間。

本圖由哈勃高級巡天相機（ACS）的廣域通道（WFC）拍攝，視場寬度3.2角分，濾光通道、曝光時間和配色如下：475nm的藍光，800秒，藍； 625nm的紅光，800秒，綠（偽彩）；814nm的近紅外光，1200秒，紅。

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美麗的三葉星云
Image Credit & Copyright: R Jay Gabany


說明: 美麗的三葉星云在色彩對比方面 堪稱無與倫比。它又名為M20，距離約5000光年，位於富含星云的人馬座內。作為銀道面內的一個恆星形成區，三葉星云匯聚了三種不同類型的星云：以氫原子輻射為主導的紅色發射星云，因塵埃反射星光而產生的藍色反射星云，以及緻密的塵埃云形成的暗星云，它們以一種剪影的形式出現。明亮的紅色發射星云區域被模糊的暗塵埃通道大致分成了三個部分， 因此而得名為三葉星云。在這幅精細的影像內，紅色光暈與反射星云的藍暈相併存，發射星云中心左下方的新生恆星雕塑出一些柱子和噴流。三葉星云寬約40光年。

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天蠍座的黑塔星云
Credit & Copyright: Don Goldman


說明: 在天蠍座內擁擠恆星的襯托下，這團幽暗的星際塵埃云讓人聯想到不祥的黑塔。這座宇宙黑塔延伸約40光年，而在暗星云的內部則可能隱藏著許多正在坍縮成恆星的塵埃和云氣團塊。這團被歸類為「彗星狀雪球」的箭型云氣，由影像的右下角延伸到影像的上方偏左(塔尖)；而位在影像上方的星團NGC6231之內還有個極端炙熱的OB星協，他們強烈的紫外輻射除了造就這個怪異的結構體之外，還激發雪球周圍的氫氣發出紅色的輝光。這團黝黑塵埃云內的炙熱恆星之所在，可從周圍小小的藍色反射星云辨認出來。這座黑塔、NGC6231，以及附近的星云，距離我們約5000光年。

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哈勃拍攝的貓眼星云
Credit: NASA, ESA, HEIC, and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA)


說明: 凝視著星際空間，誘人的貓眼星云距離地球約3000光年。貓眼星云（NGC 6543）是一個經典的行星狀星云，也就是類太陽恆星一生中短暫的然而光輝的最後階段。這個星云中瀕死的中心星通過一系列規則的災變拋出外殼，從而產生塵埃狀的同心殼層。 然而科學家們尚未完全瞭解這些美麗而又十分複雜的內部結構。上圖是一幅清晰的哈勃空間望遠鏡影像，這個巨大的宇宙眼寬度超過半光年。凝視貓眼，天文學家將會看到太陽的命運， 因為我們的太陽也將在約50億年後進入這樣一種特殊的狀態。

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蝌蚪星云IC 410
Image Credit & Copyright: Mark Hanson


說明: 這幅令人震撼的特寫影像展現的是昏暗的發射星云IC410，突顯了影像中心左上方的氣體和塵埃中刻畫出的兩個「蝌蚪居民」。上圖是使用寬帶和窄帶濾波片拍攝的影像合成的。窄 帶數據可以跟蹤星云內的原子，其中硫原子的輻射用紅色表示，氫原子用綠色表示而氧原子用藍色表示。這個星云的內部還隱藏著一個名為 NGC 1893 的星團，正是它們為發光氣體提供了能量。兩個「蝌蚪」由更加緻密和寒冷的氣體及塵埃組成，長約10光年，持續不斷地發生著恆星形成的過程。在來自星團的星風和輻射的 作用下，它們的尾巴遠離星團中心區域，向外拖出。IC 410距離我們約12000光年，位於御夫座。

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行星狀星云NGC 2438
Credit & Copyright: Daniel López, IAC


說明: 船底內有一個距離我們約3000光年的行星狀星云NGC2438，是一個已達百億歲高齡的類太陽恆星，上圖顯示的就是它在核心氫燃料用完後所拋出的外層氣殼。有趣的是，NGC 2438好像正位於相對比較年輕的疏散星團M46的邊緣。然而這個行星狀星云的中心恆星，其年齡要遠遠大於M46的眾星，它在空間移動的速率也和M46的成員星顯著不同。NGC 2438的估計距離比M46近，因此它實際是位於較前方的位置，二者只是湊巧處於在同一視線方向而已。這幅NGC 2438的深空影像，突出顯示了這團前所未見且寬度超過4.5光年的外圍氣暈。

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MWC 922：紅色方塊星云
Credit & Copyright: Peter Tuthill (Sydney U.) & James Lloyd (Cornell)


說明: 是什麼原因使得這個星云呈現方塊形狀？一個稱為MWC 922的灼熱恆星系統似乎正隱藏於如此形狀的星云之內。上圖綜合了來自加州帕洛馬山黑爾望遠鏡的紅外影像和夏威夷莫納克亞山凱克II望遠鏡的紅外影像。一種假說認為是中心恆星或者恆星群在最近的發展階段中噴出了圓錐形的氣體，這些圓錐體碰巧以直角相交，當我們從側面進行觀測是就會看到這樣一種景象。支持圓錐假設的證據包括影像內的徑向輻射線，它們可能指示了圓錐壁的方向。研究人員推測，如果我們從另一個角度來對它觀測的話，這個圓錐就將呈現出類似超新星1987A的巨大光環，這就說明MWC 922內的某顆恆星有朝一日可能會爆發為類似的超新星。