鷹狀星(xing)(xing)(xing)(xing)云(M16,NGC 6611,又稱星(xing)(xing)(xing)(xing)之皇后星(xing)(xing)(xing)(xing)云)在(zai)梅西耶(ye)星(xing)(xing)(xing)(xing)表(biao)中排名(ming)16,因(yin)此(ci)簡稱為M16,它是一(yi)個位于巨蛇座的(de)星(xing)(xing)(xing)(xing)云,也(ye)是銀河(he)系的(de)一(yi)個恒星(xing)(xing)(xing)(xing)誕生區,也(ye)是一(yi)個電(dian)離氫區。因(yin)其形(xing)狀好像一(yi)只展翅翱翔(xiang)的(de)雄鷹而(er)得此(ci)名(ming)。
M16處于銀(yin)河系(xi)人馬(ma)臂(bei)(或稱(cheng)人馬(ma)-船(chuan)底臂(bei))上(shang),是雙筒望(wang)遠鏡或小型望(wang)遠鏡容易觀測到(dao)的天體。
鷹狀(zhuang)(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)是IC 4703這個發射星(xing)(xing)云(yun)或氫離子區(qu)的一部分。這個區(qu)域仍是很活(huo)躍的恒星(xing)(xing)形成區(qu),距離太(tai)陽系大約(yue)(yue)7,000光年。能(neng)看見的塔(ta)狀(zhuang)(zhuang)氣體柱從星(xing)(xing)云(yun)往(wang)外延伸(shen)了大約(yue)(yue)9.5光年。
在星云(yun)內最亮的恒星HD 168076,視星等(deng)為8.24,使(shi)用好的雙(shuang)筒望遠鏡就能看見。它實際(ji)上(shang)是(shi)一(yi)對聯星,是(shi)一(yi)組(zu)O3.5V和O7.5V的主序星對。
這個(ge)星團與星云大(da)約有(you)460顆(ke)恒星,最亮的(de)O型恒星,質(zhi)量大(da)約是(shi)80太(tai)陽質(zhi)量,亮度(du)是(shi)太(tai)陽的(de)100萬(wan)倍,估計它的(de)年齡只有(you)100-200萬(wan)年。
描述(shu)性的(de)(de)(de)名稱(cheng)(cheng)反映了柱(zhu)狀從東南方升起進入中(zhong)心(xin)(xin)明亮區(qu)域的(de)(de)(de)影(ying)像形狀。星之皇(huang)后星云的(de)(de)(de)名稱(cheng)(cheng)是由小羅伯特·伯納姆起的(de)(de)(de),這反映了該星云的(de)(de)(de)輪廓,支(zhi)柱(zhu)象征星之皇(huang)后的(de)(de)(de)核心(xin)(xin)。
鷹狀星(xing)(xing)云(yun)(yun)M16實際上是一個(ge)(ge)疏散(san)星(xing)(xing)團(tuan)和(he)一個(ge)(ge)彌漫氣體(ti)(ti)星(xing)(xing)云(yun)(yun)的(de)(de)復合體(ti)(ti),看上去(qu)像是宇宙(zhou)中的(de)(de)一朵蘑(mo)菇,疏散(san)星(xing)(xing)團(tuan)是蘑(mo)菇的(de)(de)柄,氣體(ti)(ti)星(xing)(xing)云(yun)(yun)是蘑(mo)菇的(de)(de)頭。鷹狀星(xing)(xing)云(yun)(yun)本身(shen)并不(bu)發光(guang),它(ta)是被(bei)M16星(xing)(xing)團(tuan)中的(de)(de)恒星(xing)(xing)照亮了才發光(guang)的(de)(de)。
M16星(xing)云中心部(bu)位有幾個(ge)黑(hei)色(se)的(de)(de)(de)(de)“大象鼻子”早就(jiu)引起了天文學家的(de)(de)(de)(de)注意,他們(men)猜想那里可能是恒星(xing)誕生的(de)(de)(de)(de)一個(ge)巨大孵化場。1995年(nian)4月1日,哈勃空間望遠鏡拍攝到(dao)了M16那與眾不同的(de)(de)(de)(de)中心部(bu)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)特(te)寫(xie)照片,讓我們(men)清楚地(di)看出了那幾個(ge)暗(an)條是由(you)稠密的(de)(de)(de)(de)分(fen)(fen)子云和塵埃組成的(de)(de)(de)(de)一個(ge)個(ge)高聳的(de)(de)(de)(de)柱(zhu)(zhu)狀(zhuang)物,從(cong)它們(men)的(de)(de)(de)(de)底部(bu)到(dao)頂部(bu)比1光年(nian)還長。如前面所說(shuo),這些柱(zhu)(zhu)狀(zhuang)物的(de)(de)(de)(de)外形確實(shi)很像大象的(de)(de)(de)(de)鼻子,在其(qi)頂端,流動(dong)的(de)(de)(de)(de)氣體(ti)像傾盆大雨(yu)似的(de)(de)(de)(de)澆下來。
M16中心區(qu)域的(de)這(zhe)幾個柱狀物是(shi)亮的(de)電離氫(qing)區(qu)(HII)和(he)暗黑的(de)分子云之間的(de)邊(bian)界。天文學家(jia)期望這(zhe)個邊(bian)界區(qu)域能成為研究光致蒸(zheng)發過程的(de)一個理想的(de)實(shi)驗室。光致蒸(zheng)發就是(shi)指(zhi)來自年輕的(de)高(gao)溫恒星的(de)紫(zi)外(wai)輻射侵蝕近鄰(lin)星云的(de)過程,這(zhe)些高(gao)溫恒星將會逐步電離它們周圍的(de)一切物質(zhi),最終導致星云的(de)瓦解。
“大象鼻子(zi)(zi)”是(shi)從分(fen)子(zi)(zi)云(yun)區(qu)(qu)延伸(shen)到電離(li)氫區(qu)(qu)(HII)的(de)。它們遭受電離(li)侵(qin)蝕的(de)程度比(bi)它們周圍的(de)低密度的(de)物質要(yao)小很多(duo)。但是(shi),大象鼻子(zi)(zi)最終也將會(hui)被侵(qin)蝕掉。天文學家(jia)給出的(de)理論模(mo)型與哈勃空(kong)間(jian)望遠(yuan)鏡為我們展示的(de)在(zai)大象鼻子(zi)(zi)表面發(fa)生的(de)情況符合得(de)很好。
因為大象鼻子的(de)(de)光致蒸(zheng)發一(yi)直進行著,塵埃和(he)稠密氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)凝聚就顯現出(chu)來(lai)了。這(zhe)些蒸(zheng)發著的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)球狀(zhuang)體(ti),比太(tai)陽系稍微(wei)大一(yi)些。它(ta)們(men)暫時(shi)地遮蓋了后面的(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti),在(zai)星云的(de)(de)表面形(xing)成了一(yi)個個黑暗的(de)(de)手(shou)指形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)區域,把它(ta)們(men)稱為氣(qi)(qi)體(ti)球狀(zhuang)體(ti)似乎是很(hen)恰當(dang)的(de)(de)。天(tian)文學家相(xiang)信,至少在(zai)某些氣(qi)(qi)體(ti)球狀(zhuang)體(ti)當(dang)中包含了早期的(de)(de)恒(heng)星。哈勃空間望遠鏡為我們(men)提供了一(yi)幅恒(heng)星正在(zai)形(xing)成的(de)(de)活生(sheng)生(sheng)的(de)(de)畫面。
科學家們對鷹狀(zhuang)(zhuang)星(xing)云中心區域進行(xing)細致的(de)(de)(de)觀察,發現那些(xie)(xie)正在蒸發的(de)(de)(de)氣體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)(ti)并不(bu)完全都處于同一演(yan)化階(jie)段。某(mou)些(xie)(xie)氣體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)(ti)赤(chi)裸裸地暴露(lu)出來,而另外一些(xie)(xie)則還拖曳著(zhu)從后(hou)部被(bei)侵(qin)(qin)蝕著(zhu)的(de)(de)(de)尾巴,只顯示出被(bei)侵(qin)(qin)蝕了的(de)(de)(de)手指狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)形跡。在大多數(shu)蒸發的(de)(de)(de)氣體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)表面處可以看到初生的(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)。這些(xie)(xie)新生恒(heng)星(xing)的(de)(de)(de)質(zhi)量比(bi)分(fen)子云第一代后(hou)裔的(de)(de)(de)質(zhi)量要小(xiao)一些(xie)(xie)。
按照(zhao)恒(heng)星(xing)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)一般理論,在分(fen)子云中,當(dang)一團(tuan)稠密的(de)(de)氣體坍(tan)縮成(cheng)(cheng)原恒(heng)星(xing)時,周圍(wei)的(de)(de)物(wu)質(zhi)紛紛落到(dao)它的(de)(de)上(shang)面。原恒(heng)星(xing)就(jiu)靠收集周圍(wei)的(de)(de)這(zhe)(zhe)些物(wu)質(zhi)成(cheng)(cheng)長,質(zhi)量不斷增加直至該恒(heng)星(xing)有足夠(gou)的(de)(de)星(xing)風形(xing)成(cheng)(cheng),這(zhe)(zhe)時下落的(de)(de)物(wu)質(zhi)就(jiu)被阻(zu)擋,恒(heng)星(xing)就(jiu)不能(neng)進一步增長了。原恒(heng)星(xing)被塵(chen)埃遮蓋著,只有在塵(chen)埃被融合以后,才有可能(neng)在可見光波段觀測到(dao)它們。
在(zai)鷹(ying)狀星(xing)云中,有(you)些隱藏在(zai)蒸(zheng)發(fa)的(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)球狀體(ti)(ti)里面(mian)的(de)(de)(de)星(xing)體(ti)(ti)未能被發(fa)現,因(yin)為(wei)它們尚未完成(cheng)其形(xing)(xing)成(cheng)過程(cheng)。如果已經(jing)形(xing)(xing)成(cheng)了恒(heng)星(xing),就會有(you)星(xing)風、噴流或物質(zhi)的(de)(de)(de)向外流動。蒸(zheng)發(fa)氣(qi)體(ti)(ti)球狀體(ti)(ti)是和(he)分(fen)子(zi)云分(fen)離的(de)(de)(de),因(yin)此不(bu)可能再從分(fen)子(zi)云中獲得(de)質(zhi)量,光致蒸(zheng)發(fa)將使氣(qi)體(ti)(ti)球狀體(ti)(ti)迅速分(fen)裂瓦解。原恒(heng)星(xing)從周圍獲得(de)物質(zhi)不(bu)斷成(cheng)長(chang)(chang),但也不(bu)會長(chang)(chang)得(de)太大,就像珍珠長(chang)(chang)到一定(ding)的(de)(de)(de)大小后就要(yao)從貝殼中分(fen)離出來(lai)的(de)(de)(de)情(qing)況一樣。
鷹狀星(xing)團(tuan)包含有(you)一個疏散星(xing)團(tuan),被稱為NGC 6611。離地球約(yue)6500光(guang)年,是一個非常年輕的(de)星(xing)團(tuan),形成(cheng)于大(da)約(yue)550萬(wan)年前。星(xing)團(tuan)中(zhong)包含大(da)量熾(chi)熱的(de)藍巨星(xing),其傾瀉的(de)紫外輻射激發周圍(wei)的(de)星(xing)云(yun)發光(guang)。
恒星(xing)的(de)(de)(de)誕生并不表示鷹(ying)狀(zhuang)星(xing)云中恒星(xing)形成的(de)(de)(de)終(zhong)結(jie)。正如前所(suo)指出(chu)的(de)(de)(de),哈勃空間望(wang)遠鏡(jing)拍攝的(de)(de)(de)鷹(ying)狀(zhuang)星(xing)云中心區(qu)域的(de)(de)(de)圖像,清楚地顯示出(chu)健壯的(de)(de)(de)年輕(qing)恒星(xing)是(shi)從星(xing)云中的(de)(de)(de)蒸發(fa)氣(qi)體(ti)球狀(zhuang)體(ti)“孵(fu)化”出(chu)來的(de)(de)(de)。表面上看,在許多蒸發(fa)氣(qi)體(ti)球狀(zhuang)體(ti)中的(de)(de)(de)原恒星(xing)有足(zu)夠(gou)大的(de)(de)(de)質量,其(qi)引(yin)力將使原恒星(xing)收縮。收縮的(de)(de)(de)結(jie)果是(shi)導(dao)致原恒星(xing)密度不斷增加(jia),溫度不斷升(sheng)高(gao)。一旦滿足(zu)核聚變(bian)條件后,其(qi)中心部分就要開(kai)始(shi)核聚變(bian)反應。
然(ran)而研究(jiu)表明(ming),具有比太(tai)陽質(zhi)量(liang)(liang)的(de)8%還小(xiao)的(de)恒星(xing)是不(bu)能(neng)維持它們核心部分的(de)核反(fan)應的(de)。這種(zhong)恒星(xing)沒有熱核反(fan)應提供能(neng)源,因此光度非常(chang)低,被(bei)稱為“褐矮星(xing)”,很(hen)難被(bei)發(fa)現。天文學家仍然(ran)捉(zhuo)摸不(bu)透(tou)這類褐矮星(xing)在質(zhi)量(liang)(liang)超越0.08太(tai)陽質(zhi)量(liang)(liang)之前即停(ting)止增長的(de)秘密(mi)。
M16這個巨大(da)的恒星(xing)孵(fu)(fu)化場中會不會孵(fu)(fu)化出褐矮(ai)星(xing)?這個令人興奮的可(ke)能性點燃(ran)了人們對(dui)于(yu)褐矮(ai)星(xing)的新(xin)興趣。進一步觀(guan)察鷹狀星(xing)云(yun)和其它分子云(yun)的光(guang)子蒸發(fa)區域有可(ke)能揭(jie)開褐矮(ai)星(xing)這一長期困擾天文學(xue)家的難題(ti)。
每(mei)年夏季都(dou)是(shi)觀察巨蛇座的(de)有(you)利時機(ji)。
如何才(cai)能從豐富多彩的(de)(de)夏(xia)夜星(xing)(xing)空(kong)中找到(dao)展翅翱翔(xiang)的(de)(de)雄鷹呢?朝銀河(he)方向(xiang)看去,那兒(er)有天(tian)空(kong)中最(zui)引人注目(mu)的(de)(de)幾個星(xing)(xing)座(zuo):天(tian)鷹座(zuo)、天(tian)琴座(zuo)、天(tian)蝎(xie)座(zuo)等。銀河(he)的(de)(de)東岸有包括牛郎星(xing)(xing)的(de)(de)天(tian)鷹座(zuo),西岸是(shi)含有織女(nv)星(xing)(xing)的(de)(de)天(tian)琴座(zuo)。順著銀河(he)再往西南(nan)方向(xiang)看,可以找到(dao)樣(yang)子(zi)像蝎(xie)子(zi)一樣(yang)的(de)(de)天(tian)蝎(xie)座(zuo)。天(tian)琴座(zuo)的(de)(de)南(nan)邊是(shi)武仙座(zuo),而巨蛇座(zuo)就位于(yu)武仙座(zuo)和天(tian)蝎(xie)座(zuo)之(zhi)間那片沒有典型(xing)亮星(xing)(xing)的(de)(de)區域內。
巨(ju)蛇(she)(she)座又分為巨(ju)蛇(she)(she)頭和(he)巨(ju)蛇(she)(she)尾(wei)兩(liang)部分,巨(ju)蛇(she)(she)尾(wei)靠近(jin)銀(yin)河(he),巨(ju)蛇(she)(she)頭遠離銀(yin)河(he),中間隔著蛇(she)(she)夫(fu)座。雄鷹就(jiu)翱翔在(zai)巨(ju)蛇(she)(she)尾(wei)的東南部邊緣。鷹狀星云視面積與(yu)滿(man)月差不(bu)多大小(xiao)(xiao),使用小(xiao)(xiao)型天文(wen)望遠鏡就(jiu)能欣賞到它那(nei)極具魅力的美妙(miao)景(jing)象。
對小型(xing)(xing)和中(zhong)型(xing)(xing)望遠(yuan)鏡(jing)而(er)言(yan),M16的星(xing)(xing)云和星(xing)(xing)團(tuan)都是迷(mi)人的觀(guan)測目標(biao),尤其(qi)在沒有(you)光污(wu)染的靜(jing)夜中(zhong)。
M16位于(yu)巨(ju)蛇座尾部,該天區夾(jia)在天鷹、人馬、蛇夫(fu)座之間,是銀河系(xi)核心區域之一。低(di)倍(bei)率(lv)的(de)小型(xing)望遠(yuan)鏡通常用于(yu)觀(guan)測較大、暗淡(dan)而緊密的(de)星云;而30厘米(mi)口(kou)徑以(yi)上的(de)中型(xing)望遠(yuan)鏡,在良好的(de)觀(guan)測條件下,也許能看到暗的(de)塵埃柱(即創生之柱)。
除(chu)了光學波段的(de)(de)觀(guan)測(ce)(ce)之外,哈勃空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)近紅外照相(xiang)機、歐洲南方天文臺的(de)(de)甚大望(wang)遠(yuan)鏡(VLT)以及(ji)歐洲空(kong)間局(ju)的(de)(de)紅外空(kong)間望(wang)遠(yuan)鏡(ISO)等,都對鷹狀星云進(jin)行了觀(guan)測(ce)(ce)和拍攝。
在(zai)鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)云近紅外波段的(de)(de)(de)(de)照片上,由氣體和塵(chen)埃組成的(de)(de)(de)(de)三個大(da)象鼻子與可見光波段的(de)(de)(de)(de)照片相比變得透(tou)明了。透(tou)過塵(chen)埃柱,可以看(kan)見里(li)面正在(zai)形成的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)非(fei)常少,比天文學(xue)家以前(qian)預料的(de)(de)(de)(de)要少得多(duo)。兩個柱子的(de)(de)(de)(de)頂(ding)端有(you)一些大(da)質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)年(nian)輕的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing),或者也許是由較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)組成的(de)(de)(de)(de)星(xing)(xing)團(tuan)。散布在(zai)柱子表面還有(you)一些小質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing),它們似乎是與柱子里(li)面的(de)(de)(de)(de)蒸發(fa)氣體球狀(zhuang)體有(you)關系。
中紅外波段(duan)的照片(pian)(pian)上顯示(shi)出來(lai)(lai)的鷹(ying)狀星云又是(shi)另(ling)外一(yi)種景象。原來(lai)(lai)在可見光波段(duan)和(he)近紅外波段(duan)有很強輻(fu)射(she)的恒星,在這里(li)我們卻基本上都看不(bu)到了。照片(pian)(pian)中藍色的區(qu)域是(shi)溫度(du)大約在170K的冷(leng)塵(chen)埃在7.7微米的輻(fu)射(she),而紅色區(qu)域則是(shi)這些冷(leng)塵(chen)埃在14微米的輻(fu)射(she)。
對(dui)鷹狀星(xing)云的(de)(de)紅外觀(guan)測(ce)又給天文(wen)學(xue)家(jia)提(ti)出了(le)(le)新的(de)(de)課題,比(bi)如大象鼻子里面的(de)(de)恒(heng)星(xing)為(wei)什么會比(bi)天文(wen)學(xue)家(jia)原先(xian)預料的(de)(de)要少許多?雖然人們對(dui)鷹狀星(xing)云M16已經(jing)有了(le)(le)比(bi)較深入(ru)的(de)(de)了(le)(le)解(jie),但是還(huan)有許多奧秘遠未揭開,天文(wen)學(xue)家(jia)將繼續(xu)對(dui)它(ta)做進一步(bu)的(de)(de)探測(ce)和研究。