鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)(xing)云(yun)(M16,NGC 6611,又稱(cheng)星(xing)(xing)(xing)之皇后星(xing)(xing)(xing)云(yun))在梅西(xi)耶(ye)星(xing)(xing)(xing)表(biao)中排名(ming)(ming)16,因此簡稱(cheng)為M16,它(ta)是一(yi)(yi)個(ge)位(wei)于巨蛇座的(de)星(xing)(xing)(xing)云(yun),也是銀河系的(de)一(yi)(yi)個(ge)恒星(xing)(xing)(xing)誕(dan)生(sheng)區(qu),也是一(yi)(yi)個(ge)電離氫區(qu)。因其形狀(zhuang)好(hao)像一(yi)(yi)只展翅翱翔(xiang)的(de)雄鷹而(er)得此名(ming)(ming)。
M16處于銀河系人馬(ma)臂(bei)(或(huo)稱人馬(ma)-船底臂(bei))上(shang),是雙筒(tong)望(wang)遠(yuan)鏡或(huo)小型望(wang)遠(yuan)鏡容易觀測(ce)到的(de)天體。
鷹狀星(xing)云(yun)是IC 4703這(zhe)個發(fa)射星(xing)云(yun)或氫離(li)子(zi)區的一(yi)部(bu)分。這(zhe)個區域仍是很(hen)活(huo)躍的恒星(xing)形成區,距離(li)太陽(yang)系大約7,000光年。能(neng)看見的塔狀氣體柱從星(xing)云(yun)往外延伸(shen)了大約9.5光年。
在星(xing)云內最亮(liang)的(de)(de)恒星(xing)HD 168076,視星(xing)等(deng)為(wei)8.24,使用好的(de)(de)雙筒望遠鏡就能看見。它實際(ji)上(shang)是一對聯星(xing),是一組O3.5V和O7.5V的(de)(de)主序星(xing)對。
這個星團與星云大(da)約(yue)有460顆恒星,最亮(liang)的(de)(de)O型(xing)恒星,質(zhi)量大(da)約(yue)是80太(tai)陽(yang)質(zhi)量,亮(liang)度是太(tai)陽(yang)的(de)(de)100萬倍,估(gu)計(ji)它(ta)的(de)(de)年(nian)齡只(zhi)有100-200萬年(nian)。
描述性的(de)名稱反(fan)映了柱(zhu)狀從(cong)東南(nan)方升起進入中心(xin)(xin)明亮區域(yu)的(de)影像形狀。星(xing)之皇后星(xing)云(yun)的(de)名稱是由(you)小(xiao)羅伯(bo)(bo)特·伯(bo)(bo)納姆(mu)起的(de),這反(fan)映了該星(xing)云(yun)的(de)輪廓,支柱(zhu)象征星(xing)之皇后的(de)核心(xin)(xin)。
鷹狀星云M16實際上是(shi)一個疏散星團(tuan)和一個彌漫氣體(ti)星云的(de)復合體(ti),看上去像(xiang)是(shi)宇宙中的(de)一朵(duo)蘑菇,疏散星團(tuan)是(shi)蘑菇的(de)柄,氣體(ti)星云是(shi)蘑菇的(de)頭(tou)。鷹狀星云本(ben)身并不發光,它是(shi)被M16星團(tuan)中的(de)恒星照亮了才發光的(de)。
M16星(xing)(xing)云中心部(bu)位有(you)幾個(ge)黑(hei)色(se)的“大(da)象(xiang)(xiang)鼻子”早就引起了(le)天(tian)文學家的注意(yi),他(ta)們猜想那里(li)可(ke)能是恒星(xing)(xing)誕生的一(yi)個(ge)巨(ju)大(da)孵化場。1995年(nian)4月1日,哈勃(bo)空間望遠鏡拍攝到(dao)了(le)M16那與眾不同的中心部(bu)分(fen)的特寫照片(pian),讓我(wo)們清楚(chu)地看出了(le)那幾個(ge)暗條(tiao)是由稠密的分(fen)子云和(he)塵(chen)埃組(zu)成(cheng)的一(yi)個(ge)個(ge)高(gao)聳(song)的柱狀(zhuang)物(wu),從(cong)它(ta)們的底部(bu)到(dao)頂部(bu)比1光(guang)年(nian)還長。如前面所說,這些柱狀(zhuang)物(wu)的外形確實(shi)很(hen)像大(da)象(xiang)(xiang)的鼻子,在其頂端,流動的氣體(ti)像傾盆大(da)雨似的澆(jiao)下來。
M16中心(xin)區域的(de)(de)(de)(de)這(zhe)幾個柱狀(zhuang)物(wu)是(shi)亮(liang)的(de)(de)(de)(de)電離氫區(HII)和暗黑的(de)(de)(de)(de)分子云(yun)之間的(de)(de)(de)(de)邊界。天文(wen)學家期望這(zhe)個邊界區域能成為(wei)研究光致蒸(zheng)發過程的(de)(de)(de)(de)一個理想(xiang)的(de)(de)(de)(de)實(shi)驗室(shi)。光致蒸(zheng)發就是(shi)指(zhi)來自年輕(qing)的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫恒(heng)星的(de)(de)(de)(de)紫外輻射(she)侵蝕近鄰星云(yun)的(de)(de)(de)(de)過程,這(zhe)些高(gao)溫恒(heng)星將會(hui)逐步(bu)電離它們周圍(wei)的(de)(de)(de)(de)一切物(wu)質,最(zui)終導致星云(yun)的(de)(de)(de)(de)瓦(wa)解(jie)。
“大(da)象(xiang)鼻子(zi)”是從分子(zi)云區(qu)延伸到(dao)電離氫區(qu)(HII)的。它(ta)們(men)遭(zao)受電離侵蝕(shi)的程度比它(ta)們(men)周圍的低(di)密度的物質(zhi)要小(xiao)很(hen)多。但(dan)是,大(da)象(xiang)鼻子(zi)最終也將會被(bei)侵蝕(shi)掉。天文學家給(gei)出的理論模型(xing)與哈勃空間望遠鏡為我(wo)們(men)展示(shi)的在(zai)大(da)象(xiang)鼻子(zi)表面(mian)發生的情況符合(he)得很(hen)好(hao)。
因為大(da)象鼻子的(de)(de)(de)光(guang)致蒸發(fa)一(yi)(yi)直(zhi)進行(xing)著,塵埃和稠(chou)密氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)凝聚就(jiu)顯(xian)現(xian)出來了。這些(xie)(xie)蒸發(fa)著的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)(ti),比太陽系(xi)稍微(wei)大(da)一(yi)(yi)些(xie)(xie)。它們暫時(shi)地遮蓋了后面(mian)(mian)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)(ti),在星(xing)云(yun)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)形(xing)成(cheng)(cheng)了一(yi)(yi)個個黑暗的(de)(de)(de)手指形(xing)狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)區域(yu),把它們稱為氣(qi)(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)(ti)似乎是很(hen)恰(qia)當的(de)(de)(de)。天文學(xue)家相信(xin),至少在某些(xie)(xie)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)(ti)當中(zhong)包含了早期的(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)。哈勃空間望遠(yuan)鏡為我們提供了一(yi)(yi)幅恒(heng)星(xing)正(zheng)在形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)活生生的(de)(de)(de)畫面(mian)(mian)。
科學家們對(dui)鷹狀(zhuang)(zhuang)星(xing)(xing)云中心區域進行細致的(de)觀察(cha),發現那(nei)些正在蒸(zheng)發的(de)氣(qi)體(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)并不完(wan)全都處(chu)于同一(yi)演化階段。某些氣(qi)體(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)赤裸(luo)裸(luo)地暴(bao)露(lu)出(chu)來,而另外一(yi)些則還拖(tuo)曳(ye)著從后(hou)部被侵蝕著的(de)尾巴,只顯(xian)示出(chu)被侵蝕了的(de)手指狀(zhuang)(zhuang)的(de)形跡。在大多(duo)數蒸(zheng)發的(de)氣(qi)體(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)的(de)表面處(chu)可以看到(dao)初生(sheng)的(de)恒星(xing)(xing)。這些新生(sheng)恒星(xing)(xing)的(de)質(zhi)量比(bi)分子云第一(yi)代(dai)后(hou)裔(yi)的(de)質(zhi)量要小一(yi)些。
按照恒(heng)(heng)星(xing)形(xing)成(cheng)的(de)一般理論(lun),在分(fen)子云(yun)中(zhong),當(dang)一團稠密的(de)氣體坍(tan)縮成(cheng)原(yuan)恒(heng)(heng)星(xing)時,周(zhou)(zhou)圍(wei)的(de)物(wu)質紛紛落(luo)到它的(de)上面(mian)。原(yuan)恒(heng)(heng)星(xing)就(jiu)靠收集周(zhou)(zhou)圍(wei)的(de)這些物(wu)質成(cheng)長,質量(liang)不斷(duan)增加(jia)直至該(gai)恒(heng)(heng)星(xing)有(you)足夠的(de)星(xing)風形(xing)成(cheng),這時下落(luo)的(de)物(wu)質就(jiu)被(bei)阻擋,恒(heng)(heng)星(xing)就(jiu)不能(neng)進一步增長了。原(yuan)恒(heng)(heng)星(xing)被(bei)塵埃(ai)遮(zhe)蓋著,只有(you)在塵埃(ai)被(bei)融合以后,才(cai)有(you)可能(neng)在可見光波段觀(guan)測到它們(men)。
在鷹狀星(xing)(xing)云(yun)中(zhong),有些隱(yin)藏在蒸(zheng)發的(de)(de)氣(qi)體球狀體里面(mian)的(de)(de)星(xing)(xing)體未(wei)能被發現,因為它們尚未(wei)完成(cheng)(cheng)其形(xing)成(cheng)(cheng)過(guo)程。如果已經形(xing)成(cheng)(cheng)了恒星(xing)(xing),就會有星(xing)(xing)風、噴(pen)流(liu)或物質(zhi)(zhi)的(de)(de)向外流(liu)動(dong)。蒸(zheng)發氣(qi)體球狀體是和分子云(yun)分離的(de)(de),因此(ci)不可(ke)能再從分子云(yun)中(zhong)獲得(de)質(zhi)(zhi)量(liang),光致蒸(zheng)發將使氣(qi)體球狀體迅(xun)速(su)分裂瓦(wa)解。原恒星(xing)(xing)從周圍獲得(de)物質(zhi)(zhi)不斷成(cheng)(cheng)長,但也不會長得(de)太(tai)大,就像珍珠長到一定的(de)(de)大小后就要從貝殼中(zhong)分離出來的(de)(de)情況一樣。
鷹狀星團(tuan)包含有一(yi)個(ge)疏散星團(tuan),被稱(cheng)為NGC 6611。離地球約6500光年(nian),是(shi)一(yi)個(ge)非常年(nian)輕的(de)星團(tuan),形(xing)成于大約550萬年(nian)前(qian)。星團(tuan)中包含大量(liang)熾(chi)熱的(de)藍巨星,其傾瀉的(de)紫外輻(fu)射激發(fa)周圍的(de)星云發(fa)光。
恒(heng)星(xing)(xing)的(de)(de)(de)誕生并不(bu)(bu)表示鷹(ying)狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)中(zhong)(zhong)恒(heng)星(xing)(xing)形成的(de)(de)(de)終(zhong)結。正(zheng)如(ru)前所指出(chu)的(de)(de)(de),哈(ha)勃空(kong)間望遠鏡(jing)拍(pai)攝的(de)(de)(de)鷹(ying)狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)中(zhong)(zhong)心(xin)區域的(de)(de)(de)圖像,清楚地顯示出(chu)健壯的(de)(de)(de)年輕(qing)恒(heng)星(xing)(xing)是(shi)從(cong)星(xing)(xing)云(yun)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)蒸發(fa)氣體(ti)球狀(zhuang)體(ti)“孵化”出(chu)來的(de)(de)(de)。表面(mian)上看,在許多蒸發(fa)氣體(ti)球狀(zhuang)體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)原恒(heng)星(xing)(xing)有足(zu)(zu)夠大的(de)(de)(de)質量,其引力將使原恒(heng)星(xing)(xing)收縮。收縮的(de)(de)(de)結果是(shi)導(dao)致(zhi)原恒(heng)星(xing)(xing)密度不(bu)(bu)斷增加,溫度不(bu)(bu)斷升高(gao)。一(yi)旦滿足(zu)(zu)核聚變條件后,其中(zhong)(zhong)心(xin)部(bu)分(fen)就(jiu)要開(kai)始核聚變反應。
然(ran)而(er)研究表明,具有比太陽質量的8%還小(xiao)的恒星(xing)是(shi)不(bu)能(neng)維(wei)持它們核心部分的核反(fan)應(ying)的。這種恒星(xing)沒(mei)有熱核反(fan)應(ying)提供能(neng)源,因(yin)此光度非常低,被(bei)稱為(wei)“褐(he)矮(ai)星(xing)”,很難被(bei)發現。天文學家仍(reng)然(ran)捉摸不(bu)透這類褐(he)矮(ai)星(xing)在(zai)質量超(chao)越0.08太陽質量之前即停(ting)止增長的秘密。
M16這(zhe)個巨大的(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)孵(fu)(fu)化(hua)場中會不(bu)會孵(fu)(fu)化(hua)出褐(he)(he)矮(ai)星(xing)(xing)(xing)?這(zhe)個令人(ren)興奮的(de)(de)可能性(xing)點燃了(le)人(ren)們對于(yu)褐(he)(he)矮(ai)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)新興趣。進(jin)一步觀察(cha)鷹狀星(xing)(xing)(xing)云和其它分(fen)子云的(de)(de)光子蒸(zheng)發(fa)區域有可能揭開褐(he)(he)矮(ai)星(xing)(xing)(xing)這(zhe)一長期(qi)困(kun)擾天文學家(jia)的(de)(de)難題。
每年(nian)夏(xia)季都是觀(guan)察巨蛇座(zuo)的有利時(shi)機。
如何才能從(cong)豐富多彩(cai)的(de)(de)(de)夏夜(ye)星(xing)空中(zhong)找(zhao)到展翅(chi)翱翔的(de)(de)(de)雄鷹(ying)呢?朝銀河(he)方向(xiang)看去(qu),那兒有天(tian)空中(zhong)最引人注目的(de)(de)(de)幾(ji)個星(xing)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo):天(tian)鷹(ying)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)、天(tian)琴(qin)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)、天(tian)蝎座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)等(deng)。銀河(he)的(de)(de)(de)東岸(an)有包括牛郎(lang)星(xing)的(de)(de)(de)天(tian)鷹(ying)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo),西岸(an)是含有織(zhi)女星(xing)的(de)(de)(de)天(tian)琴(qin)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)。順著(zhu)銀河(he)再往西南(nan)方向(xiang)看,可(ke)以找(zhao)到樣(yang)子像蝎子一(yi)樣(yang)的(de)(de)(de)天(tian)蝎座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)。天(tian)琴(qin)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)南(nan)邊(bian)是武(wu)仙(xian)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo),而(er)巨蛇座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)就位于武(wu)仙(xian)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)和天(tian)蝎座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)之間那片沒有典型(xing)亮(liang)星(xing)的(de)(de)(de)區域內。
巨(ju)蛇(she)(she)座又分為巨(ju)蛇(she)(she)頭(tou)和巨(ju)蛇(she)(she)尾(wei)兩部分,巨(ju)蛇(she)(she)尾(wei)靠(kao)近(jin)銀河,巨(ju)蛇(she)(she)頭(tou)遠離(li)銀河,中(zhong)間(jian)隔著蛇(she)(she)夫座。雄(xiong)鷹就(jiu)翱翔在巨(ju)蛇(she)(she)尾(wei)的東南部邊緣。鷹狀星(xing)云(yun)視面積與滿(man)月差不(bu)多大(da)小(xiao),使用(yong)小(xiao)型天(tian)文望(wang)遠鏡就(jiu)能欣賞(shang)到它(ta)那極具(ju)魅(mei)力的美妙景象。
對小型和(he)中型望遠鏡而言,M16的星(xing)云和(he)星(xing)團都是(shi)迷人的觀(guan)測(ce)目(mu)標(biao),尤(you)其在沒有(you)光(guang)污染的靜夜中。
M16位于巨蛇座尾部,該天區夾(jia)在天鷹、人馬(ma)、蛇夫(fu)座之間,是銀河(he)系(xi)核心區域之一。低(di)倍率的(de)小型(xing)望(wang)遠鏡通常用于觀測較大、暗(an)淡而緊密(mi)的(de)星云;而30厘米(mi)口徑以(yi)上的(de)中型(xing)望(wang)遠鏡,在良好(hao)的(de)觀測條(tiao)件(jian)下,也許能看到(dao)暗(an)的(de)塵埃柱(即創生之柱)。
除了光學波段的(de)觀測之外,哈勃空間望遠(yuan)鏡(jing)(jing)的(de)近紅外照相機(ji)、歐洲(zhou)(zhou)南(nan)方(fang)天文(wen)臺的(de)甚大望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(VLT)以及歐洲(zhou)(zhou)空間局的(de)紅外空間望遠(yuan)鏡(jing)(jing)(ISO)等,都對鷹狀星云進行了觀測和拍攝。
在(zai)鷹狀星(xing)(xing)云近紅外波(bo)段的(de)(de)照(zhao)片上(shang),由氣(qi)體(ti)和塵(chen)埃組成(cheng)的(de)(de)三個大象(xiang)鼻子與(yu)(yu)可(ke)見(jian)光波(bo)段的(de)(de)照(zhao)片相比變得(de)透(tou)明了。透(tou)過塵(chen)埃柱(zhu),可(ke)以(yi)看見(jian)里面(mian)正在(zai)形(xing)成(cheng)的(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)非(fei)常(chang)少(shao),比天(tian)文(wen)學家以(yi)前預料的(de)(de)要(yao)少(shao)得(de)多。兩個柱(zhu)子的(de)(de)頂端(duan)有一些大質(zhi)量的(de)(de)年輕(qing)的(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing),或者也許(xu)是(shi)由較小的(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)組成(cheng)的(de)(de)星(xing)(xing)團。散布在(zai)柱(zhu)子表(biao)面(mian)還有一些小質(zhi)量的(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing),它們似乎是(shi)與(yu)(yu)柱(zhu)子里面(mian)的(de)(de)蒸發氣(qi)體(ti)球狀體(ti)有關系(xi)。
中紅外(wai)波段(duan)的(de)(de)照片(pian)上顯(xian)示出來的(de)(de)鷹狀星(xing)云又(you)是(shi)(shi)另(ling)外(wai)一種景象。原來在(zai)可見光波段(duan)和近紅外(wai)波段(duan)有(you)很強(qiang)輻射的(de)(de)恒星(xing),在(zai)這(zhe)里我們卻(que)基本上都(dou)看不到了。照片(pian)中藍色的(de)(de)區(qu)域是(shi)(shi)溫度大約在(zai)170K的(de)(de)冷塵埃(ai)(ai)在(zai)7.7微(wei)米的(de)(de)輻射,而(er)紅色區(qu)域則(ze)是(shi)(shi)這(zhe)些冷塵埃(ai)(ai)在(zai)14微(wei)米的(de)(de)輻射。
對(dui)(dui)鷹(ying)狀(zhuang)星云的紅外觀測又(you)給天文(wen)(wen)學(xue)(xue)家(jia)提出了(le)新(xin)的課(ke)題(ti),比如大象鼻子里面的恒星為什么會比天文(wen)(wen)學(xue)(xue)家(jia)原先預料的要少許多?雖然人(ren)們對(dui)(dui)鷹(ying)狀(zhuang)星云M16已經有(you)了(le)比較深入的了(le)解(jie),但是還(huan)有(you)許多奧(ao)秘遠未揭開,天文(wen)(wen)學(xue)(xue)家(jia)將繼續對(dui)(dui)它(ta)做進一步的探測和研究。