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第13章 创生之柱(第2页)

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在确定创生之柱的身份前,我们需要先定位它的“母体”

——鹰状星云(16)。

这个编号源自18世纪法国天文学家查尔斯·梅西耶(charlesssier)编制的“星云和星团表”

,他最初将其描述为“一个模糊的斑块,无彗星特征”

21鹰状星云的基本参数鹰状星云位于巨蛇座(serpens)的尾部,赤经18h1848s,赤纬-13°49′。

它的视直径约为7角分(相当于满月的18),但实际空间尺度极为庞大——距离地球约7000光年(通过视差测量和光谱分析修正后的最新数据),这意味着我们现在看到的光,是它在公元前5023年发出的。

,!

通过射电望远镜(如v)和红外望远镜(如斯皮策太空望远镜)的观测,天文学家推断鹰状星云的真实结构是一个直径约100光年的巨大分子云复合体。

其核心区域(称为“鹰心”

)被几颗o型和b型大质量恒星(如hd)照亮,这些恒星的温度高达3万至5万开尔文,亮度是太阳的数万倍,构成了电离区的能量来源。

22从“模糊斑块”

到“恒星幼儿园”

:鹰状星云的发现史鹰状星云的现代研究始于20世纪中期。

1950年代,天文学家利用帕洛玛天文台的48英寸施密特望远镜拍摄到了它的可见光图像,首次注意到其中存在纤维状结构和明亮的恒星形成区。

但真正让它声名鹊起的,是1995年哈勃空间望远镜的观测。

当时,哈勃的高级巡天相机(acs)对准了鹰状星云的核心区域,拍摄了一组由32张照片拼接而成的深空图像。

这张后来被称为“创生之柱”

的照片(正式编号为ngc6611)震撼了世界:三根高度约5光年的尘埃柱从电离区底部升起,顶端被新生恒星的辐射“雕刻”

出波浪状的边缘,柱体内隐约可见更小的“手指”

结构——这些都是正在形成的原恒星的“喷流”

(jet)和“赫比格-哈罗天体”

(herbig-haroobject,由喷流与周围物质碰撞产生的发光结)。

这张照片之所以被称为“创生之柱”

,不仅因其形态的震撼,更因为它直观展示了恒星诞生的过程:尘埃柱的顶端是物质最密集的区域,引力坍缩在此加速,最终会形成新的恒星;而柱体内部的空腔,则是被附近大质量恒星的辐射和恒星风吹走的物质留下的“痕迹”

三、创生之柱的“解剖学”

:从尘埃到恒星的微观世界要真正理解创生之柱的“创生”

含义,我们需要像天文学家一样,用多波段望远镜“解剖”

它,从毫米波到x射线,逐层解析其成分、结构和动力学。

31成分:氢、氦与宇宙尘埃的混合物创生之柱的主要成分是分子氢(h?)和原子氢(h),其中分子氢占总质量的70以上。

分子氢是星际介质中最稳定的分子,它的存在需要低温(约10-20开尔文)和高密度(每立方厘米103-10?个分子)环境,这正是创生之柱内部的特点。

除了气体,尘埃是创生之柱的另一关键成分。

这些尘埃颗粒主要由硅酸盐(类似岩石的硅氧化物)、碳质颗粒(如石墨或无定形碳)和冰(水、二氧化碳、甲烷等冻结的挥发性物质)组成,直径约01微米(仅为头发丝的1500)。

尘埃虽然只占总质量的1-2,却扮演着重要角色:它们吸收可见光,使柱体呈现暗黑色;同时在红外波段发射辐射,帮助天文学家追踪其温度(约10-100开尔文);更重要的是,尘埃表面是分子形成的“催化剂”

——例如,氢原子在尘埃表面结合成h?分子,这是星际分子云形成的初始步骤。

32结构:从柱体到“恒星芽”

的层级系统通过哈勃的高分辨率图像和ala(阿塔卡马大型毫米波亚毫米波阵列)的射电观测,科学家发现创生之柱并非简单的“柱状物”

,而是一个具有复杂层级的结构:主柱体:高度约5光年(相当于47万亿公里),宽度约1光年,顶部因辐射压力呈现波浪形。

这种形态是“光致外流”

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