鷹狀星(xing)云(M16,NGC 6611,又稱星(xing)之皇后(hou)星(xing)云)在(zai)梅(mei)西耶星(xing)表中排名16,因此簡(jian)稱為M16,它(ta)是一(yi)個(ge)(ge)位于巨蛇座的星(xing)云,也(ye)是銀河系的一(yi)個(ge)(ge)恒星(xing)誕生區(qu),也(ye)是一(yi)個(ge)(ge)電離氫區(qu)。因其形狀好像一(yi)只展翅翱(ao)翔的雄鷹而得此名。
M16處于銀(yin)河(he)系人馬臂(或稱(cheng)人馬-船(chuan)底(di)臂)上,是雙筒(tong)望遠鏡(jing)或小(xiao)型望遠鏡(jing)容易觀測到的天(tian)體。
鷹狀(zhuang)星云是IC 4703這(zhe)個發射星云或氫離(li)子區的(de)一部分。這(zhe)個區域仍是很(hen)活躍的(de)恒星形成(cheng)區,距離(li)太陽系大約(yue)7,000光年。能看見的(de)塔(ta)狀(zhuang)氣體柱從星云往(wang)外延伸了大約(yue)9.5光年。
在(zai)星云內最(zui)亮的恒星HD 168076,視星等為8.24,使用好的雙筒(tong)望遠鏡就(jiu)能看(kan)見(jian)。它實際上是一對聯星,是一組O3.5V和(he)O7.5V的主序星對。
這(zhe)個(ge)星團與星云大約有(you)460顆(ke)恒(heng)星,最亮的O型恒(heng)星,質量(liang)大約是80太陽質量(liang),亮度是太陽的100萬倍,估計它的年齡只有(you)100-200萬年。
描述性的(de)名稱反映(ying)了柱(zhu)狀(zhuang)從(cong)東南(nan)方升起(qi)進(jin)入(ru)中心明亮(liang)區域的(de)影像形狀(zhuang)。星(xing)之皇后(hou)星(xing)云(yun)的(de)名稱是由(you)小羅伯特·伯納姆起(qi)的(de),這(zhe)反映(ying)了該星(xing)云(yun)的(de)輪廓,支(zhi)柱(zhu)象(xiang)征星(xing)之皇后(hou)的(de)核心。
鷹狀星(xing)云(yun)M16實(shi)際上是一個(ge)疏(shu)散星(xing)團和一個(ge)彌漫(man)氣體星(xing)云(yun)的(de)復合體,看上去像是宇宙中的(de)一朵蘑(mo)菇(gu),疏(shu)散星(xing)團是蘑(mo)菇(gu)的(de)柄(bing),氣體星(xing)云(yun)是蘑(mo)菇(gu)的(de)頭。鷹狀星(xing)云(yun)本身并不發光,它是被M16星(xing)團中的(de)恒星(xing)照(zhao)亮了才發光的(de)。
M16星(xing)云中心部位(wei)有(you)幾個(ge)(ge)黑色的(de)(de)“大(da)象(xiang)鼻子”早就引起了天文學家的(de)(de)注(zhu)意,他們(men)猜想那里可能是恒星(xing)誕生的(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)巨大(da)孵化場。1995年(nian)(nian)4月1日,哈勃空間望(wang)遠(yuan)鏡拍攝到了M16那與眾不同的(de)(de)中心部分的(de)(de)特寫照片(pian),讓我們(men)清楚地看出了那幾個(ge)(ge)暗條是由稠密(mi)的(de)(de)分子云和塵埃(ai)組成的(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)個(ge)(ge)高聳的(de)(de)柱(zhu)狀(zhuang)(zhuang)物(wu)(wu),從(cong)它們(men)的(de)(de)底部到頂部比1光年(nian)(nian)還長。如前面所說,這(zhe)些柱(zhu)狀(zhuang)(zhuang)物(wu)(wu)的(de)(de)外(wai)形確(que)實很像(xiang)大(da)象(xiang)的(de)(de)鼻子,在其頂端(duan),流(liu)動(dong)的(de)(de)氣體像(xiang)傾盆(pen)大(da)雨似的(de)(de)澆下(xia)來。
M16中心區(qu)域(yu)的(de)(de)(de)(de)這幾個柱狀物是亮(liang)的(de)(de)(de)(de)電(dian)離氫區(qu)(HII)和暗黑的(de)(de)(de)(de)分(fen)子云之間的(de)(de)(de)(de)邊(bian)界。天文(wen)學(xue)家(jia)期望這個邊(bian)界區(qu)域(yu)能成為研(yan)究光(guang)致(zhi)蒸發過(guo)程的(de)(de)(de)(de)一個理想的(de)(de)(de)(de)實(shi)驗室。光(guang)致(zhi)蒸發就是指來自年輕的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)恒星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)紫(zi)外(wai)輻射(she)侵蝕近(jin)鄰星(xing)(xing)云的(de)(de)(de)(de)過(guo)程,這些(xie)高(gao)溫(wen)恒星(xing)(xing)將(jiang)會逐步電(dian)離它們(men)周圍(wei)的(de)(de)(de)(de)一切(qie)物質,最(zui)終導(dao)致(zhi)星(xing)(xing)云的(de)(de)(de)(de)瓦解。
“大(da)象(xiang)鼻子”是從分(fen)子云區(qu)延伸(shen)到電離氫(qing)區(qu)(HII)的(de)(de)。它們(men)遭(zao)受電離侵蝕的(de)(de)程度比它們(men)周圍的(de)(de)低密度的(de)(de)物質(zhi)要小很多。但是,大(da)象(xiang)鼻子最終也將會被侵蝕掉。天文學家給出的(de)(de)理論模型與哈勃空間望遠(yuan)鏡為我(wo)們(men)展示的(de)(de)在大(da)象(xiang)鼻子表面發生的(de)(de)情況符合(he)得很好。
因為大象鼻(bi)子(zi)的(de)(de)(de)(de)光(guang)致蒸發(fa)一直進行(xing)著,塵(chen)埃和稠密氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)凝(ning)聚就顯現出來了(le)。這些(xie)蒸發(fa)著的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀體(ti)(ti),比(bi)太陽系稍(shao)微(wei)大一些(xie)。它們暫時地遮(zhe)蓋了(le)后面的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti),在星(xing)云的(de)(de)(de)(de)表(biao)面形成了(le)一個個黑暗的(de)(de)(de)(de)手指形狀的(de)(de)(de)(de)區域,把它們稱(cheng)為氣(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀體(ti)(ti)似乎是很(hen)恰當的(de)(de)(de)(de)。天文學家相信,至少在某些(xie)氣(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀體(ti)(ti)當中包含了(le)早(zao)期的(de)(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)。哈勃空間望遠鏡為我們提(ti)供了(le)一幅恒(heng)星(xing)正在形成的(de)(de)(de)(de)活生(sheng)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)畫面。
科學(xue)家們對鷹狀(zhuang)星云中心(xin)區域進行細致的(de)觀察,發(fa)現那(nei)些(xie)(xie)(xie)正在蒸發(fa)的(de)氣體球狀(zhuang)體并不完全都處于同一(yi)演化階(jie)段。某些(xie)(xie)(xie)氣體球狀(zhuang)體赤裸(luo)裸(luo)地暴露出來,而另外一(yi)些(xie)(xie)(xie)則(ze)還拖曳(ye)著(zhu)從后(hou)部被侵蝕著(zhu)的(de)尾巴(ba),只顯示(shi)出被侵蝕了的(de)手指狀(zhuang)的(de)形跡。在大多數(shu)蒸發(fa)的(de)氣體球狀(zhuang)體的(de)表面處可以看到初生(sheng)的(de)恒星。這些(xie)(xie)(xie)新(xin)生(sheng)恒星的(de)質量比分子(zi)云第(di)一(yi)代(dai)后(hou)裔的(de)質量要(yao)小一(yi)些(xie)(xie)(xie)。
按照恒星(xing)(xing)(xing)形成(cheng)的(de)(de)一(yi)般理論,在分子(zi)云中,當一(yi)團(tuan)稠密的(de)(de)氣體坍縮成(cheng)原(yuan)恒星(xing)(xing)(xing)時(shi),周(zhou)圍的(de)(de)物質(zhi)紛紛落(luo)到它的(de)(de)上面。原(yuan)恒星(xing)(xing)(xing)就(jiu)(jiu)靠收集周(zhou)圍的(de)(de)這些(xie)物質(zhi)成(cheng)長(chang),質(zhi)量不(bu)斷增加直(zhi)至該恒星(xing)(xing)(xing)有(you)足夠的(de)(de)星(xing)(xing)(xing)風(feng)形成(cheng),這時(shi)下落(luo)的(de)(de)物質(zhi)就(jiu)(jiu)被(bei)(bei)阻擋,恒星(xing)(xing)(xing)就(jiu)(jiu)不(bu)能進一(yi)步增長(chang)了。原(yuan)恒星(xing)(xing)(xing)被(bei)(bei)塵埃遮蓋著,只有(you)在塵埃被(bei)(bei)融合(he)以后(hou),才(cai)有(you)可能在可見光(guang)波(bo)段觀測到它們。
在鷹狀(zhuang)(zhuang)星云中,有(you)些隱藏在蒸(zheng)發(fa)的(de)氣體球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體里面的(de)星體未能被(bei)發(fa)現(xian),因(yin)(yin)為它們尚(shang)未完成其形成過(guo)程。如(ru)果(guo)已(yi)經形成了恒星,就會(hui)有(you)星風(feng)、噴流(liu)或物質的(de)向外流(liu)動。蒸(zheng)發(fa)氣體球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體是(shi)和分(fen)子云分(fen)離的(de),因(yin)(yin)此不可(ke)能再從(cong)分(fen)子云中獲(huo)得質量,光(guang)致蒸(zheng)發(fa)將使(shi)氣體球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體迅(xun)速分(fen)裂瓦解。原恒星從(cong)周圍獲(huo)得物質不斷成長(chang),但也不會(hui)長(chang)得太大,就像珍珠長(chang)到一定的(de)大小后就要從(cong)貝殼中分(fen)離出(chu)來(lai)的(de)情況一樣(yang)。
鷹狀星(xing)(xing)團包(bao)含(han)有一個疏(shu)散(san)星(xing)(xing)團,被稱為NGC 6611。離地球約6500光(guang)年,是一個非常年輕的(de)(de)星(xing)(xing)團,形成于(yu)大(da)約550萬年前。星(xing)(xing)團中包(bao)含(han)大(da)量(liang)熾熱的(de)(de)藍巨(ju)星(xing)(xing),其(qi)傾瀉的(de)(de)紫外輻(fu)射(she)激(ji)發周圍的(de)(de)星(xing)(xing)云發光(guang)。
恒星(xing)的(de)(de)(de)(de)誕生并不表(biao)示(shi)鷹狀(zhuang)星(xing)云中(zhong)(zhong)恒星(xing)形成的(de)(de)(de)(de)終結。正(zheng)如前所指(zhi)出(chu)的(de)(de)(de)(de),哈(ha)勃(bo)空(kong)間望遠鏡拍攝的(de)(de)(de)(de)鷹狀(zhuang)星(xing)云中(zhong)(zhong)心(xin)區域的(de)(de)(de)(de)圖像,清(qing)楚地顯示(shi)出(chu)健壯的(de)(de)(de)(de)年輕恒星(xing)是從星(xing)云中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)蒸發氣體球狀(zhuang)體“孵化”出(chu)來的(de)(de)(de)(de)。表(biao)面上看(kan),在許多蒸發氣體球狀(zhuang)體中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)(yuan)(yuan)恒星(xing)有(you)足夠大的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量(liang),其(qi)引力將使原(yuan)(yuan)(yuan)恒星(xing)收縮。收縮的(de)(de)(de)(de)結果是導致原(yuan)(yuan)(yuan)恒星(xing)密度(du)不斷增加(jia),溫度(du)不斷升(sheng)高。一旦(dan)滿足核聚變條件后(hou),其(qi)中(zhong)(zhong)心(xin)部(bu)分就(jiu)要開始(shi)核聚變反(fan)應。
然而研究表明,具有(you)比太(tai)陽(yang)質量的(de)8%還小的(de)恒星是不(bu)能維持它(ta)們核心(xin)部分的(de)核反應(ying)的(de)。這種恒星沒(mei)有(you)熱核反應(ying)提供能源,因此(ci)光(guang)度非常低,被(bei)稱為“褐(he)矮(ai)星”,很難(nan)被(bei)發現。天文學家仍然捉摸不(bu)透這類褐(he)矮(ai)星在質量超越0.08太(tai)陽(yang)質量之前即停止增(zeng)長的(de)秘密。
M16這(zhe)個巨大的恒星(xing)(xing)孵化(hua)場中會(hui)不(bu)會(hui)孵化(hua)出褐(he)(he)矮(ai)星(xing)(xing)?這(zhe)個令(ling)人(ren)(ren)興奮的可(ke)能(neng)性點燃了人(ren)(ren)們對于褐(he)(he)矮(ai)星(xing)(xing)的新(xin)興趣(qu)。進一步觀察鷹狀星(xing)(xing)云(yun)和其它分子云(yun)的光子蒸(zheng)發(fa)區域(yu)有可(ke)能(neng)揭開褐(he)(he)矮(ai)星(xing)(xing)這(zhe)一長期(qi)困擾天文(wen)學家(jia)的難題。
每年夏季(ji)都是觀察巨(ju)蛇(she)座的有利時機。
如何才能(neng)從豐富多彩的(de)(de)夏(xia)夜星空(kong)中找到展翅(chi)翱翔的(de)(de)雄鷹(ying)呢?朝(chao)銀河(he)方向看去,那(nei)兒有天(tian)空(kong)中最(zui)引(yin)人(ren)注目的(de)(de)幾個星座(zuo):天(tian)鷹(ying)座(zuo)、天(tian)琴(qin)座(zuo)、天(tian)蝎座(zuo)等。銀河(he)的(de)(de)東岸(an)有包括牛郎星的(de)(de)天(tian)鷹(ying)座(zuo),西(xi)岸(an)是含有織(zhi)女星的(de)(de)天(tian)琴(qin)座(zuo)。順(shun)著(zhu)銀河(he)再往西(xi)南方向看,可以(yi)找到樣(yang)(yang)子像(xiang)蝎子一(yi)樣(yang)(yang)的(de)(de)天(tian)蝎座(zuo)。天(tian)琴(qin)座(zuo)的(de)(de)南邊是武仙座(zuo),而巨蛇(she)座(zuo)就位于武仙座(zuo)和天(tian)蝎座(zuo)之間那(nei)片沒有典型(xing)亮星的(de)(de)區域內(nei)。
巨蛇(she)(she)座又分為巨蛇(she)(she)頭和巨蛇(she)(she)尾兩部分,巨蛇(she)(she)尾靠近銀河,巨蛇(she)(she)頭遠(yuan)離銀河,中間(jian)隔著蛇(she)(she)夫座。雄鷹(ying)就翱翔在巨蛇(she)(she)尾的東南部邊緣。鷹(ying)狀(zhuang)星云視面積與滿月差不多大小,使用小型天文(wen)望(wang)遠(yuan)鏡就能(neng)欣賞到(dao)它那極具(ju)魅力的美妙(miao)景象。
對(dui)小型和中型望遠(yuan)鏡而(er)言,M16的(de)星云和星團都是迷人的(de)觀測目標,尤其在沒(mei)有光(guang)污染的(de)靜夜中。
M16位于巨蛇座(zuo)尾(wei)部,該天(tian)區夾在(zai)天(tian)鷹、人馬、蛇夫座(zuo)之間,是(shi)銀河系核(he)心區域之一。低倍率的(de)小型望遠(yuan)鏡通(tong)常用于觀測較大、暗淡(dan)而緊密的(de)星(xing)云;而30厘(li)米口徑以上的(de)中型望遠(yuan)鏡,在(zai)良好的(de)觀測條件下,也(ye)許能看到暗的(de)塵埃柱(即(ji)創(chuang)生之柱)。
除了光(guang)學波段的觀測之外(wai),哈勃空(kong)間望遠鏡的近紅外(wai)照(zhao)相機(ji)、歐洲(zhou)南方天(tian)文臺的甚大望遠鏡(VLT)以(yi)及歐洲(zhou)空(kong)間局的紅外(wai)空(kong)間望遠鏡(ISO)等,都對(dui)鷹(ying)狀星(xing)云進(jin)行了觀測和拍攝。
在(zai)(zai)鷹(ying)狀(zhuang)星(xing)(xing)云近紅外波段的(de)(de)(de)照片(pian)上,由氣(qi)體和塵埃組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)三個大象鼻子(zi)與可(ke)見光波段的(de)(de)(de)照片(pian)相比變得透明了。透過塵埃柱,可(ke)以看見里(li)面(mian)正在(zai)(zai)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)非常(chang)少(shao),比天文(wen)學家(jia)以前(qian)預料的(de)(de)(de)要少(shao)得多(duo)。兩個柱子(zi)的(de)(de)(de)頂端(duan)有一些大質量(liang)的(de)(de)(de)年輕的(de)(de)(de)恒星(xing)(xing),或者也許(xu)是(shi)由較小的(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)星(xing)(xing)團。散布在(zai)(zai)柱子(zi)表面(mian)還有一些小質量(liang)的(de)(de)(de)恒星(xing)(xing),它們(men)似乎是(shi)與柱子(zi)里(li)面(mian)的(de)(de)(de)蒸(zheng)發氣(qi)體球狀(zhuang)體有關系。
中紅(hong)外(wai)波(bo)段(duan)的(de)(de)照片(pian)上(shang)顯示(shi)出來的(de)(de)鷹狀星云又是(shi)另外(wai)一種(zhong)景象(xiang)。原來在(zai)可(ke)見(jian)光波(bo)段(duan)和近紅(hong)外(wai)波(bo)段(duan)有很強(qiang)輻(fu)射(she)的(de)(de)恒星,在(zai)這(zhe)里我們卻基(ji)本(ben)上(shang)都看不(bu)到(dao)了(le)。照片(pian)中藍色的(de)(de)區(qu)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(fu)射(she),而(er)紅(hong)色區(qu)域(yu)則是(shi)這(zhe)些冷塵埃在(zai)14微米(mi)的(de)(de)輻(fu)射(she)。
對(dui)(dui)鷹狀星云的(de)(de)(de)(de)紅(hong)外(wai)觀測(ce)又給天文學家(jia)提出了(le)新的(de)(de)(de)(de)課題,比(bi)(bi)如大(da)象鼻(bi)子里面的(de)(de)(de)(de)恒星為什么會比(bi)(bi)天文學家(jia)原先預料的(de)(de)(de)(de)要(yao)少(shao)許多?雖然人們對(dui)(dui)鷹狀星云M16已(yi)經有(you)了(le)比(bi)(bi)較深(shen)入的(de)(de)(de)(de)了(le)解,但(dan)是還有(you)許多奧秘遠未(wei)揭(jie)開,天文學家(jia)將繼續對(dui)(dui)它做進一步(bu)的(de)(de)(de)(de)探測(ce)和研(yan)究。