鷹(ying)狀星云(M16,NGC 6611,又稱(cheng)星之皇后(hou)星云)在梅(mei)西耶星表中排(pai)名(ming)16,因此(ci)(ci)簡稱(cheng)為M16,它(ta)是一(yi)個(ge)位于(yu)巨(ju)蛇(she)座的(de)星云,也是銀河系的(de)一(yi)個(ge)恒星誕生區,也是一(yi)個(ge)電離(li)氫區。因其(qi)形(xing)狀好像一(yi)只展翅翱翔的(de)雄(xiong)鷹(ying)而得此(ci)(ci)名(ming)。
M16處于銀河系人馬臂(或稱人馬-船底臂)上,是雙筒望遠鏡或小型望遠鏡容易觀測(ce)到的天體。
鷹狀(zhuang)星云(yun)是(shi)IC 4703這個發射星云(yun)或(huo)氫(qing)離子區的一部分。這個區域(yu)仍是(shi)很活躍的恒(heng)星形成區,距離太陽系大約(yue)7,000光(guang)年(nian)。能看見的塔狀(zhuang)氣體柱(zhu)從星云(yun)往外延(yan)伸了大約(yue)9.5光(guang)年(nian)。
在星(xing)云內最(zui)亮的恒星(xing)HD 168076,視星(xing)等為8.24,使用好的雙筒望遠鏡就(jiu)能看(kan)見。它(ta)實際(ji)上是(shi)(shi)一對聯星(xing),是(shi)(shi)一組O3.5V和O7.5V的主序星(xing)對。
這個星(xing)團與星(xing)云大(da)約有460顆恒星(xing),最(zui)亮(liang)的O型恒星(xing),質量大(da)約是80太陽質量,亮(liang)度(du)是太陽的100萬倍,估(gu)計它的年齡只有100-200萬年。
描(miao)述性的名稱反映了(le)柱(zhu)狀(zhuang)從(cong)東(dong)南方升起(qi)進入中(zhong)心明亮區域的影像形狀(zhuang)。星之皇后(hou)(hou)星云的名稱是由小羅(luo)伯(bo)特·伯(bo)納姆起(qi)的,這反映了(le)該星云的輪廓,支柱(zhu)象征星之皇后(hou)(hou)的核心。
鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)(xing)云(yun)M16實際上是(shi)(shi)一(yi)個疏散星(xing)(xing)(xing)團和一(yi)個彌(mi)漫(man)氣體(ti)星(xing)(xing)(xing)云(yun)的復合體(ti),看(kan)上去像是(shi)(shi)宇宙中的一(yi)朵蘑菇(gu),疏散星(xing)(xing)(xing)團是(shi)(shi)蘑菇(gu)的柄,氣體(ti)星(xing)(xing)(xing)云(yun)是(shi)(shi)蘑菇(gu)的頭。鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)(xing)云(yun)本身并不發光,它是(shi)(shi)被M16星(xing)(xing)(xing)團中的恒星(xing)(xing)(xing)照亮了才發光的。
M16星云(yun)中心(xin)部(bu)位有幾個(ge)(ge)(ge)黑色(se)的(de)(de)(de)“大(da)象鼻子(zi)”早就引起了(le)天文學家的(de)(de)(de)注(zhu)意,他(ta)們(men)猜想那(nei)里可能是恒(heng)星誕生的(de)(de)(de)一個(ge)(ge)(ge)巨大(da)孵化場。1995年(nian)4月1日,哈(ha)勃空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡拍攝到(dao)了(le)M16那(nei)與眾不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)中心(xin)部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)特寫照片,讓我們(men)清楚地看出了(le)那(nei)幾個(ge)(ge)(ge)暗條是由稠密的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)云(yun)和塵埃組(zu)成的(de)(de)(de)一個(ge)(ge)(ge)個(ge)(ge)(ge)高聳的(de)(de)(de)柱狀物,從它(ta)們(men)的(de)(de)(de)底部(bu)到(dao)頂(ding)(ding)部(bu)比(bi)1光年(nian)還長。如前(qian)面所說,這些柱狀物的(de)(de)(de)外(wai)形確(que)實很(hen)像大(da)象的(de)(de)(de)鼻子(zi),在其頂(ding)(ding)端,流動(dong)的(de)(de)(de)氣體像傾(qing)盆大(da)雨似(si)的(de)(de)(de)澆下來。
M16中(zhong)心區域的(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)幾個(ge)柱狀物是(shi)亮的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)離氫區(HII)和暗黑的(de)(de)(de)(de)(de)分子云之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)邊界。天文學家期望(wang)這(zhe)個(ge)邊界區域能成為研究光(guang)致蒸發過(guo)程的(de)(de)(de)(de)(de)一個(ge)理想的(de)(de)(de)(de)(de)實驗室(shi)。光(guang)致蒸發就是(shi)指來(lai)自年輕的(de)(de)(de)(de)(de)高溫恒星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)紫外輻射侵蝕近鄰星(xing)(xing)云的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)程,這(zhe)些高溫恒星(xing)(xing)將(jiang)會逐步電(dian)離它們周(zhou)圍(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)一切物質,最終導致星(xing)(xing)云的(de)(de)(de)(de)(de)瓦(wa)解。
“大象(xiang)鼻(bi)子”是從分(fen)子云區延(yan)伸到電離氫區(HII)的(de)(de)。它(ta)們(men)遭受(shou)電離侵(qin)(qin)蝕(shi)的(de)(de)程度(du)比它(ta)們(men)周圍的(de)(de)低密度(du)的(de)(de)物質要小很多。但是,大象(xiang)鼻(bi)子最終也將會被(bei)侵(qin)(qin)蝕(shi)掉。天文學家(jia)給出的(de)(de)理論(lun)模型與哈勃空間望遠(yuan)鏡(jing)為我們(men)展示的(de)(de)在大象(xiang)鼻(bi)子表面發(fa)生的(de)(de)情況符合得很好。
因為大象鼻子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)光致蒸(zheng)發(fa)一直進行著,塵(chen)埃(ai)和稠密氣體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)凝聚就顯現出來了(le)。這些蒸(zheng)發(fa)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣體(ti)(ti)(ti)球(qiu)狀體(ti)(ti)(ti),比太(tai)陽系稍微大一些。它們(men)暫(zan)時地遮蓋了(le)后(hou)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氣體(ti)(ti)(ti),在(zai)星云的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)形(xing)(xing)成了(le)一個個黑暗的(de)(de)(de)(de)(de)(de)手指形(xing)(xing)狀的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域,把它們(men)稱(cheng)為氣體(ti)(ti)(ti)球(qiu)狀體(ti)(ti)(ti)似乎是很恰當的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。天(tian)文學家相信,至少(shao)在(zai)某些氣體(ti)(ti)(ti)球(qiu)狀體(ti)(ti)(ti)當中包含了(le)早期的(de)(de)(de)(de)(de)(de)恒星。哈勃空間望遠鏡為我們(men)提供了(le)一幅恒星正在(zai)形(xing)(xing)成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)活生生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)畫面(mian)。
科(ke)學家(jia)們對鷹狀(zhuang)星(xing)云中(zhong)心區域進行細(xi)致的(de)(de)(de)觀察,發(fa)(fa)現(xian)那些(xie)(xie)正在蒸發(fa)(fa)的(de)(de)(de)氣體(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)并不(bu)完全都處于同(tong)一(yi)(yi)(yi)演化階段。某(mou)些(xie)(xie)氣體(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)赤裸(luo)(luo)裸(luo)(luo)地(di)暴露出(chu)來,而另外一(yi)(yi)(yi)些(xie)(xie)則還拖(tuo)曳著(zhu)從后部(bu)被侵蝕著(zhu)的(de)(de)(de)尾巴,只顯示出(chu)被侵蝕了的(de)(de)(de)手指狀(zhuang)的(de)(de)(de)形跡。在大多數蒸發(fa)(fa)的(de)(de)(de)氣體(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)的(de)(de)(de)表面(mian)處可以看到初生的(de)(de)(de)恒星(xing)。這(zhe)些(xie)(xie)新(xin)生恒星(xing)的(de)(de)(de)質(zhi)量比分(fen)子云第一(yi)(yi)(yi)代后裔的(de)(de)(de)質(zhi)量要小一(yi)(yi)(yi)些(xie)(xie)。
按照恒星形成(cheng)的(de)一(yi)般(ban)理論,在分子云中,當一(yi)團稠(chou)密的(de)氣體坍(tan)縮(suo)成(cheng)原恒星時,周(zhou)(zhou)圍的(de)物質紛紛落到(dao)它的(de)上面(mian)。原恒星就靠(kao)收(shou)集(ji)周(zhou)(zhou)圍的(de)這(zhe)些物質成(cheng)長,質量不(bu)斷增加直至該恒星有(you)足(zu)夠的(de)星風形成(cheng),這(zhe)時下落的(de)物質就被(bei)阻(zu)擋,恒星就不(bu)能進一(yi)步增長了。原恒星被(bei)塵(chen)埃(ai)遮蓋著,只(zhi)有(you)在塵(chen)埃(ai)被(bei)融合(he)以后,才有(you)可能在可見光(guang)波段觀測到(dao)它們。
在鷹狀(zhuang)星云(yun)中,有(you)(you)些隱(yin)藏在蒸(zheng)發(fa)的(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)球狀(zhuang)體(ti)(ti)里(li)面的(de)(de)星體(ti)(ti)未能被發(fa)現,因(yin)為它們尚未完成其形(xing)成過(guo)程。如果已(yi)經形(xing)成了恒星,就(jiu)會有(you)(you)星風、噴流(liu)或物質的(de)(de)向外流(liu)動。蒸(zheng)發(fa)氣(qi)體(ti)(ti)球狀(zhuang)體(ti)(ti)是和分(fen)子云(yun)分(fen)離(li)(li)的(de)(de),因(yin)此不可能再從分(fen)子云(yun)中獲得(de)質量(liang),光致蒸(zheng)發(fa)將使氣(qi)體(ti)(ti)球狀(zhuang)體(ti)(ti)迅速(su)分(fen)裂瓦(wa)解。原恒星從周圍獲得(de)物質不斷成長(chang)(chang),但也不會長(chang)(chang)得(de)太(tai)大,就(jiu)像珍珠(zhu)長(chang)(chang)到一(yi)(yi)定的(de)(de)大小后(hou)就(jiu)要從貝殼中分(fen)離(li)(li)出來的(de)(de)情況一(yi)(yi)樣。
鷹(ying)狀星團(tuan)包含有一(yi)個疏(shu)散星團(tuan),被(bei)稱(cheng)為NGC 6611。離地球約(yue)6500光年,是(shi)一(yi)個非常年輕的星團(tuan),形成于(yu)大約(yue)550萬年前。星團(tuan)中包含大量熾(chi)熱的藍巨(ju)星,其傾瀉的紫外(wai)輻射激發周(zhou)圍的星云發光。
恒(heng)星的(de)誕生并不表示(shi)鷹狀星云(yun)中(zhong)恒(heng)星形成的(de)終結(jie)。正如前所指(zhi)出的(de),哈(ha)勃空間望遠鏡拍(pai)攝(she)的(de)鷹狀星云(yun)中(zhong)心(xin)區域(yu)的(de)圖(tu)像,清楚地(di)顯示(shi)出健壯(zhuang)的(de)年(nian)輕恒(heng)星是從星云(yun)中(zhong)的(de)蒸發氣(qi)(qi)體球狀體“孵化”出來的(de)。表面上看,在許多蒸發氣(qi)(qi)體球狀體中(zhong)的(de)原恒(heng)星有足(zu)夠(gou)大的(de)質量(liang),其引(yin)力將使原恒(heng)星收(shou)縮。收(shou)縮的(de)結(jie)果是導致原恒(heng)星密(mi)度不斷(duan)(duan)增加,溫度不斷(duan)(duan)升高。一(yi)旦滿足(zu)核(he)(he)聚(ju)變條(tiao)件后,其中(zhong)心(xin)部(bu)分就(jiu)要開始核(he)(he)聚(ju)變反應。
然而研(yan)究表明,具有比太陽質量(liang)的8%還小(xiao)的恒星是不(bu)能(neng)維持它們核(he)心部分的核(he)反(fan)應的。這種(zhong)恒星沒(mei)有熱核(he)反(fan)應提供(gong)能(neng)源,因此(ci)光度非常低,被稱為“褐(he)矮星”,很難被發現。天文學家仍然捉摸不(bu)透(tou)這類(lei)褐(he)矮星在(zai)質量(liang)超越0.08太陽質量(liang)之前即停止(zhi)增長的秘密。
M16這個巨大的(de)(de)恒星(xing)孵化場中(zhong)會(hui)不會(hui)孵化出褐矮(ai)(ai)星(xing)?這個令人興(xing)(xing)奮的(de)(de)可(ke)能性點燃(ran)了人們(men)對于褐矮(ai)(ai)星(xing)的(de)(de)新(xin)興(xing)(xing)趣。進一步觀(guan)察鷹狀星(xing)云和其(qi)它分子(zi)云的(de)(de)光(guang)子(zi)蒸發區域(yu)有可(ke)能揭(jie)開(kai)褐矮(ai)(ai)星(xing)這一長期困擾天文(wen)學家的(de)(de)難題。
每年夏季都是觀(guan)察巨(ju)蛇座(zuo)的有(you)利時機。
如(ru)何才能從豐富多(duo)彩的(de)(de)夏夜星(xing)空中(zhong)找到展翅翱翔的(de)(de)雄鷹呢?朝銀(yin)(yin)河方向看去(qu),那兒有(you)天(tian)(tian)空中(zhong)最引人(ren)注目的(de)(de)幾個星(xing)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo):天(tian)(tian)鷹座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)、天(tian)(tian)琴(qin)(qin)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)、天(tian)(tian)蝎座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)等。銀(yin)(yin)河的(de)(de)東岸有(you)包括牛(niu)郎(lang)星(xing)的(de)(de)天(tian)(tian)鷹座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo),西岸是含有(you)織女(nv)星(xing)的(de)(de)天(tian)(tian)琴(qin)(qin)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)。順(shun)著銀(yin)(yin)河再(zai)往西南方向看,可以找到樣子像(xiang)蝎子一樣的(de)(de)天(tian)(tian)蝎座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)。天(tian)(tian)琴(qin)(qin)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)南邊是武仙(xian)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo),而巨蛇(she)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)就位(wei)于武仙(xian)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)和天(tian)(tian)蝎座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)之間那片沒有(you)典型亮星(xing)的(de)(de)區域內。
巨(ju)(ju)蛇(she)(she)座又分為巨(ju)(ju)蛇(she)(she)頭(tou)(tou)和(he)巨(ju)(ju)蛇(she)(she)尾兩部分,巨(ju)(ju)蛇(she)(she)尾靠近銀河(he),巨(ju)(ju)蛇(she)(she)頭(tou)(tou)遠離銀河(he),中間隔著蛇(she)(she)夫座。雄鷹就翱翔(xiang)在巨(ju)(ju)蛇(she)(she)尾的東南部邊緣。鷹狀星(xing)云視面積與滿月差不多大小,使(shi)用小型(xing)天文望遠鏡就能欣賞到它(ta)那極具魅(mei)力的美妙景象(xiang)。
對小型和中型望遠鏡而言,M16的(de)(de)星云(yun)和星團都是迷人的(de)(de)觀(guan)測目標,尤其在沒有光(guang)污染的(de)(de)靜夜中。
M16位于巨(ju)蛇座(zuo)尾部,該(gai)天區夾(jia)在天鷹、人馬、蛇夫座(zuo)之(zhi)間,是(shi)銀河系(xi)核心區域之(zhi)一(yi)。低(di)倍率的小型(xing)望遠鏡通(tong)常用于觀測較大(da)、暗淡而緊密的星云(yun);而30厘米口徑以上的中(zhong)型(xing)望遠鏡,在良(liang)好的觀測條件下,也許(xu)能(neng)看到(dao)暗的塵埃柱(即創(chuang)生之(zhi)柱)。
除(chu)了(le)光學(xue)波段的(de)觀(guan)測之外(wai),哈勃空(kong)間(jian)望遠鏡的(de)近紅(hong)外(wai)照相機、歐(ou)(ou)洲(zhou)南方(fang)天(tian)文臺的(de)甚大望遠鏡(VLT)以及歐(ou)(ou)洲(zhou)空(kong)間(jian)局的(de)紅(hong)外(wai)空(kong)間(jian)望遠鏡(ISO)等(deng),都對鷹狀(zhuang)星云進行了(le)觀(guan)測和拍攝(she)。
在(zai)(zai)鷹狀星(xing)云近紅外波(bo)段(duan)的(de)照(zhao)片(pian)上,由氣(qi)體(ti)和塵埃(ai)組成(cheng)的(de)三(san)個大象鼻(bi)子(zi)(zi)與可(ke)見(jian)(jian)光(guang)波(bo)段(duan)的(de)照(zhao)片(pian)相比變(bian)得(de)透(tou)明了。透(tou)過塵埃(ai)柱,可(ke)以看見(jian)(jian)里(li)面(mian)(mian)正在(zai)(zai)形(xing)成(cheng)的(de)恒星(xing)非(fei)常少(shao)(shao),比天(tian)文學(xue)家(jia)以前(qian)預料的(de)要少(shao)(shao)得(de)多。兩個柱子(zi)(zi)的(de)頂(ding)端有(you)一些大質量的(de)年(nian)輕的(de)恒星(xing),或者也許是(shi)由較小的(de)恒星(xing)組成(cheng)的(de)星(xing)團。散(san)布在(zai)(zai)柱子(zi)(zi)表面(mian)(mian)還有(you)一些小質量的(de)恒星(xing),它(ta)們似乎是(shi)與柱子(zi)(zi)里(li)面(mian)(mian)的(de)蒸發氣(qi)體(ti)球狀體(ti)有(you)關系。
中(zhong)紅(hong)(hong)外(wai)波(bo)(bo)段的(de)(de)照片上顯示出來的(de)(de)鷹狀(zhuang)星云又(you)是(shi)另外(wai)一(yi)種景(jing)象。原來在(zai)可(ke)見光波(bo)(bo)段和近紅(hong)(hong)外(wai)波(bo)(bo)段有很(hen)強輻射(she)的(de)(de)恒星,在(zai)這里(li)我們卻基本上都(dou)看不到了。照片中(zhong)藍色(se)的(de)(de)區域(yu)是(shi)溫度大約(yue)在(zai)170K的(de)(de)冷塵埃在(zai)7.7微米(mi)的(de)(de)輻射(she),而紅(hong)(hong)色(se)區域(yu)則是(shi)這些冷塵埃在(zai)14微米(mi)的(de)(de)輻射(she)。
對鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)的紅外觀測(ce)又給天(tian)(tian)文(wen)(wen)學家(jia)提出了(le)新(xin)的課題,比如大象鼻子里(li)面(mian)的恒(heng)星(xing)(xing)為什(shen)么會比天(tian)(tian)文(wen)(wen)學家(jia)原先預料(liao)的要少許多?雖然人們對鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)M16已經(jing)有了(le)比較深(shen)入的了(le)解,但是還有許多奧(ao)秘(mi)遠未揭開,天(tian)(tian)文(wen)(wen)學家(jia)將繼續(xu)對它做進一步(bu)的探測(ce)和研(yan)究。