鷹狀星(xing)云(M16,NGC 6611,又稱星(xing)之皇后星(xing)云)在梅西(xi)耶星(xing)表中排名16,因(yin)此(ci)簡稱為M16,它是(shi)一(yi)個(ge)位于巨蛇(she)座(zuo)的(de)星(xing)云,也(ye)是(shi)銀河系的(de)一(yi)個(ge)恒星(xing)誕生區,也(ye)是(shi)一(yi)個(ge)電(dian)離氫(qing)區。因(yin)其(qi)形(xing)狀好像一(yi)只(zhi)展翅翱翔的(de)雄鷹而得此(ci)名。
M16處于銀河系人(ren)馬(ma)臂(或稱人(ren)馬(ma)-船底臂)上(shang),是(shi)雙筒望遠鏡或小型望遠鏡容易觀測到(dao)的天體。
鷹狀星(xing)(xing)云是IC 4703這(zhe)個發(fa)射星(xing)(xing)云或氫離子區的(de)一部(bu)分。這(zhe)個區域仍(reng)是很活躍(yue)的(de)恒星(xing)(xing)形(xing)成(cheng)區,距離太陽系大約7,000光年(nian)。能看見的(de)塔狀氣(qi)體柱從星(xing)(xing)云往(wang)外(wai)延伸了(le)大約9.5光年(nian)。
在星云內最(zui)亮的(de)恒(heng)星HD 168076,視星等為(wei)8.24,使用好(hao)的(de)雙筒望遠(yuan)鏡就(jiu)能看見。它實際上是(shi)一對聯星,是(shi)一組O3.5V和O7.5V的(de)主序星對。
這(zhe)個星(xing)(xing)團與星(xing)(xing)云大(da)約有(you)460顆(ke)恒(heng)星(xing)(xing),最亮的O型(xing)恒(heng)星(xing)(xing),質(zhi)量大(da)約是80太陽(yang)質(zhi)量,亮度是太陽(yang)的100萬倍,估計(ji)它的年齡只有(you)100-200萬年。
描(miao)述性的(de)(de)名稱反映(ying)了柱(zhu)狀(zhuang)從東南(nan)方升起(qi)(qi)進入中心明亮區(qu)域的(de)(de)影像形狀(zhuang)。星(xing)之皇后星(xing)云的(de)(de)名稱是由小羅伯特·伯納姆起(qi)(qi)的(de)(de),這(zhe)反映(ying)了該星(xing)云的(de)(de)輪廓,支柱(zhu)象征星(xing)之皇后的(de)(de)核心。
鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)(yun)M16實際上是(shi)一個(ge)疏(shu)散星(xing)(xing)團(tuan)和一個(ge)彌漫(man)氣(qi)(qi)體星(xing)(xing)云(yun)(yun)的(de)復合(he)體,看上去像是(shi)宇宙中的(de)一朵蘑菇,疏(shu)散星(xing)(xing)團(tuan)是(shi)蘑菇的(de)柄,氣(qi)(qi)體星(xing)(xing)云(yun)(yun)是(shi)蘑菇的(de)頭(tou)。鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)(yun)本身并不(bu)發光,它是(shi)被M16星(xing)(xing)團(tuan)中的(de)恒星(xing)(xing)照亮了才發光的(de)。
M16星云中心(xin)部(bu)位有幾(ji)個黑色(se)的(de)(de)(de)“大象(xiang)鼻子(zi)”早就引(yin)起了天文(wen)學(xue)家的(de)(de)(de)注意(yi),他們猜想那里(li)可能是(shi)恒星誕(dan)生的(de)(de)(de)一(yi)(yi)個巨大孵化場。1995年4月1日(ri),哈勃空間望遠鏡拍攝到了M16那與(yu)眾不同的(de)(de)(de)中心(xin)部(bu)分的(de)(de)(de)特寫照片,讓我們清(qing)楚地看出了那幾(ji)個暗條(tiao)是(shi)由稠密(mi)的(de)(de)(de)分子(zi)云和塵埃組成的(de)(de)(de)一(yi)(yi)個個高聳的(de)(de)(de)柱(zhu)(zhu)狀物(wu),從(cong)它們的(de)(de)(de)底部(bu)到頂部(bu)比1光年還長(chang)。如前面所說,這些柱(zhu)(zhu)狀物(wu)的(de)(de)(de)外形(xing)確實很像大象(xiang)的(de)(de)(de)鼻子(zi),在其頂端,流動的(de)(de)(de)氣(qi)體像傾盆大雨似的(de)(de)(de)澆下來。
M16中(zhong)心區域(yu)的(de)這(zhe)幾個柱狀(zhuang)物是亮的(de)電(dian)(dian)離(li)(li)氫區(HII)和暗黑(hei)的(de)分子云(yun)之間的(de)邊界。天文(wen)學家期望這(zhe)個邊界區域(yu)能(neng)成為(wei)研究光致蒸發過程的(de)一個理想的(de)實驗室。光致蒸發就是指來自(zi)年(nian)輕的(de)高(gao)溫恒星(xing)(xing)(xing)的(de)紫外(wai)輻射侵蝕(shi)近鄰星(xing)(xing)(xing)云(yun)的(de)過程,這(zhe)些(xie)高(gao)溫恒星(xing)(xing)(xing)將會逐步電(dian)(dian)離(li)(li)它(ta)們周(zhou)圍的(de)一切物質,最終導致星(xing)(xing)(xing)云(yun)的(de)瓦解。
“大象鼻(bi)子”是從分子云區延伸到(dao)電(dian)離氫區(HII)的(de)(de)。它們(men)遭受電(dian)離侵蝕的(de)(de)程度比它們(men)周圍的(de)(de)低(di)密(mi)度的(de)(de)物質要小很多。但是,大象鼻(bi)子最(zui)終(zhong)也(ye)將會被侵蝕掉。天文學(xue)家(jia)給出的(de)(de)理論模型與哈勃空間望(wang)遠(yuan)鏡(jing)為我們(men)展示的(de)(de)在大象鼻(bi)子表面發生(sheng)的(de)(de)情況(kuang)符合得很好。
因為(wei)大象鼻子的(de)(de)(de)(de)(de)光致蒸(zheng)發一直(zhi)進行著,塵埃和稠密氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)凝聚就顯現(xian)出(chu)來了。這些(xie)蒸(zheng)發著的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)(ti),比太陽系稍(shao)微大一些(xie)。它們(men)暫時地遮蓋了后(hou)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti),在星(xing)云(yun)的(de)(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian)形成(cheng)了一個(ge)個(ge)黑暗的(de)(de)(de)(de)(de)手指(zhi)形狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)(de)區域(yu),把它們(men)稱為(wei)氣(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)(ti)似乎是(shi)很恰當的(de)(de)(de)(de)(de)。天(tian)文學家相信,至少在某(mou)些(xie)氣(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)(ti)當中包含了早期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)恒星(xing)。哈勃空間望遠鏡(jing)為(wei)我們(men)提供了一幅恒星(xing)正在形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)活生生的(de)(de)(de)(de)(de)畫(hua)面(mian)(mian)。
科學家們對鷹狀(zhuang)星(xing)云中(zhong)心區域進(jin)行細致的(de)觀察(cha),發現(xian)那(nei)些(xie)正(zheng)在蒸(zheng)發的(de)氣(qi)體(ti)(ti)球(qiu)(qiu)狀(zhuang)體(ti)(ti)并(bing)不完全(quan)都處(chu)于同一演(yan)化階段。某些(xie)氣(qi)體(ti)(ti)球(qiu)(qiu)狀(zhuang)體(ti)(ti)赤(chi)裸裸地(di)暴露(lu)出(chu)來,而另外一些(xie)則還(huan)拖曳(ye)著從后部被(bei)侵蝕(shi)(shi)著的(de)尾(wei)巴,只顯示出(chu)被(bei)侵蝕(shi)(shi)了的(de)手指狀(zhuang)的(de)形跡。在大多數蒸(zheng)發的(de)氣(qi)體(ti)(ti)球(qiu)(qiu)狀(zhuang)體(ti)(ti)的(de)表(biao)面處(chu)可以(yi)看到初生(sheng)的(de)恒(heng)星(xing)。這些(xie)新生(sheng)恒(heng)星(xing)的(de)質(zhi)量比分子云第一代后裔的(de)質(zhi)量要(yao)小一些(xie)。
按照恒星(xing)形成的一(yi)般理論,在分子云中,當一(yi)團稠密的氣體坍縮成原(yuan)恒星(xing)時,周(zhou)圍的物(wu)質紛紛落(luo)到它(ta)的上面。原(yuan)恒星(xing)就靠(kao)收集(ji)周(zhou)圍的這些物(wu)質成長,質量不斷增加直至該恒星(xing)有(you)足(zu)夠的星(xing)風形成,這時下落(luo)的物(wu)質就被阻擋,恒星(xing)就不能進(jin)一(yi)步(bu)增長了。原(yuan)恒星(xing)被塵埃遮(zhe)蓋著,只有(you)在塵埃被融(rong)合以后,才(cai)有(you)可能在可見光波段觀測到它(ta)們。
在鷹狀(zhuang)星(xing)云中(zhong)(zhong),有些隱藏在蒸(zheng)發的氣(qi)體球狀(zhuang)體里面的星(xing)體未(wei)能(neng)被發現,因為它們(men)尚未(wei)完成(cheng)其形成(cheng)過程。如果已經形成(cheng)了恒星(xing),就(jiu)會有星(xing)風、噴流或物質的向外流動。蒸(zheng)發氣(qi)體球狀(zhuang)體是和分子(zi)云分離的,因此不可(ke)能(neng)再從(cong)分子(zi)云中(zhong)(zhong)獲(huo)(huo)得(de)(de)質量,光致蒸(zheng)發將使氣(qi)體球狀(zhuang)體迅速分裂瓦(wa)解。原恒星(xing)從(cong)周圍獲(huo)(huo)得(de)(de)物質不斷成(cheng)長,但也不會長得(de)(de)太大,就(jiu)像珍珠長到一定的大小后就(jiu)要從(cong)貝殼中(zhong)(zhong)分離出(chu)來的情(qing)況(kuang)一樣。
鷹(ying)狀星團(tuan)包含有(you)一(yi)個(ge)(ge)疏散星團(tuan),被(bei)稱為NGC 6611。離(li)地球約6500光(guang)年,是一(yi)個(ge)(ge)非常年輕(qing)的(de)(de)星團(tuan),形成(cheng)于大(da)約550萬年前。星團(tuan)中(zhong)包含大(da)量熾熱的(de)(de)藍巨(ju)星,其傾(qing)瀉的(de)(de)紫外輻射激發周圍的(de)(de)星云發光(guang)。
恒星的(de)(de)(de)誕(dan)生并不(bu)表示(shi)鷹狀(zhuang)(zhuang)星云中(zhong)(zhong)(zhong)恒星形成的(de)(de)(de)終(zhong)結。正(zheng)如(ru)前所指出(chu)的(de)(de)(de),哈(ha)勃空間望遠鏡拍攝的(de)(de)(de)鷹狀(zhuang)(zhuang)星云中(zhong)(zhong)(zhong)心區域的(de)(de)(de)圖像,清(qing)楚(chu)地顯示(shi)出(chu)健壯的(de)(de)(de)年輕恒星是(shi)從星云中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)蒸發氣體(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)“孵(fu)化(hua)”出(chu)來的(de)(de)(de)。表面上看(kan),在許多蒸發氣體(ti)球(qiu)狀(zhuang)(zhuang)體(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)原(yuan)恒星有足夠大的(de)(de)(de)質量,其引(yin)力將使原(yuan)恒星收(shou)(shou)縮(suo)。收(shou)(shou)縮(suo)的(de)(de)(de)結果是(shi)導致(zhi)原(yuan)恒星密度不(bu)斷(duan)增加,溫度不(bu)斷(duan)升高。一旦(dan)滿足核聚變(bian)條件后(hou),其中(zhong)(zhong)(zhong)心部(bu)分就要開始核聚變(bian)反(fan)應。
然(ran)而研(yan)究表明,具(ju)有(you)比太(tai)陽質量(liang)的8%還小的恒(heng)(heng)星(xing)是不能(neng)維持它們(men)核心(xin)部分的核反(fan)應的。這(zhe)種恒(heng)(heng)星(xing)沒有(you)熱核反(fan)應提(ti)供能(neng)源,因(yin)此光度(du)非常(chang)低,被(bei)稱為“褐矮星(xing)”,很難被(bei)發現。天文學家仍(reng)然(ran)捉(zhuo)摸不透(tou)這(zhe)類褐矮星(xing)在質量(liang)超越0.08太(tai)陽質量(liang)之前即(ji)停止(zhi)增長的秘密。
M16這(zhe)個(ge)(ge)巨(ju)大的(de)恒星(xing)(xing)孵(fu)化場中會不會孵(fu)化出褐(he)(he)矮星(xing)(xing)?這(zhe)個(ge)(ge)令人興(xing)(xing)奮的(de)可(ke)能性點燃了人們對于褐(he)(he)矮星(xing)(xing)的(de)新興(xing)(xing)趣。進一步觀(guan)察(cha)鷹狀星(xing)(xing)云和其它(ta)分子云的(de)光子蒸發區域有可(ke)能揭開褐(he)(he)矮星(xing)(xing)這(zhe)一長(chang)期困擾天文學家(jia)的(de)難題(ti)。
每年夏季都是觀察巨蛇座(zuo)的(de)有利時機。
如何才能從豐富多(duo)彩的(de)夏夜星(xing)空(kong)中找到展翅翱翔的(de)雄(xiong)鷹呢(ni)?朝銀河(he)方向(xiang)看去,那(nei)兒有(you)(you)(you)天(tian)(tian)(tian)(tian)空(kong)中最引(yin)人注(zhu)目的(de)幾個(ge)星(xing)座:天(tian)(tian)(tian)(tian)鷹座、天(tian)(tian)(tian)(tian)琴座、天(tian)(tian)(tian)(tian)蝎座等。銀河(he)的(de)東岸有(you)(you)(you)包括牛郎星(xing)的(de)天(tian)(tian)(tian)(tian)鷹座,西岸是含有(you)(you)(you)織女星(xing)的(de)天(tian)(tian)(tian)(tian)琴座。順著銀河(he)再(zai)往西南(nan)方向(xiang)看,可以找到樣(yang)子(zi)像(xiang)蝎子(zi)一樣(yang)的(de)天(tian)(tian)(tian)(tian)蝎座。天(tian)(tian)(tian)(tian)琴座的(de)南(nan)邊是武(wu)仙座,而巨(ju)蛇座就位于武(wu)仙座和天(tian)(tian)(tian)(tian)蝎座之(zhi)間那(nei)片沒有(you)(you)(you)典型亮星(xing)的(de)區域內。
巨(ju)(ju)(ju)蛇(she)(she)座又(you)分(fen)為巨(ju)(ju)(ju)蛇(she)(she)頭和巨(ju)(ju)(ju)蛇(she)(she)尾兩部分(fen),巨(ju)(ju)(ju)蛇(she)(she)尾靠近銀河(he),巨(ju)(ju)(ju)蛇(she)(she)頭遠離(li)銀河(he),中間隔著蛇(she)(she)夫座。雄鷹(ying)就(jiu)(jiu)翱翔(xiang)在巨(ju)(ju)(ju)蛇(she)(she)尾的(de)東南部邊緣(yuan)。鷹(ying)狀星云視(shi)面積(ji)與滿月差不多大小,使用小型天(tian)文望遠鏡就(jiu)(jiu)能欣賞到它那極具魅力(li)的(de)美妙景象。
對小型(xing)和中型(xing)望遠(yuan)鏡而言,M16的(de)星(xing)云和星(xing)團都(dou)是迷人的(de)觀測目標,尤(you)其在沒有光污染的(de)靜夜中。
M16位于(yu)巨蛇(she)座尾部,該天(tian)區(qu)夾在(zai)天(tian)鷹、人馬、蛇(she)夫座之(zhi)間(jian),是銀河(he)系核心區(qu)域之(zhi)一。低倍(bei)率的小型(xing)望遠鏡(jing)通常用(yong)于(yu)觀測較大(da)、暗(an)(an)淡而(er)緊密(mi)的星(xing)云;而(er)30厘米口徑以上(shang)的中(zhong)型(xing)望遠鏡(jing),在(zai)良好的觀測條件下,也許能(neng)看到暗(an)(an)的塵埃柱(即(ji)創生之(zhi)柱)。
除了光學(xue)波段的(de)(de)觀測(ce)之外,哈勃空(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡的(de)(de)近紅(hong)外照(zhao)相機(ji)、歐洲南方天文臺(tai)的(de)(de)甚(shen)大望(wang)遠(yuan)鏡(VLT)以(yi)及歐洲空(kong)間(jian)局的(de)(de)紅(hong)外空(kong)間(jian)望(wang)遠(yuan)鏡(ISO)等(deng),都對(dui)鷹狀星云進(jin)行了觀測(ce)和(he)拍(pai)攝。
在鷹(ying)狀(zhuang)星(xing)(xing)(xing)云近(jin)紅外波段的(de)(de)(de)(de)照片上,由氣體和塵埃組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)三個(ge)大象鼻子與(yu)可見光波段的(de)(de)(de)(de)照片相比(bi)變(bian)得透明(ming)了。透過(guo)塵埃柱(zhu),可以(yi)看見里面正在形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)非常少,比(bi)天文學(xue)家以(yi)前預料的(de)(de)(de)(de)要少得多(duo)。兩個(ge)柱(zhu)子的(de)(de)(de)(de)頂端有(you)一些大質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)年輕的(de)(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)(xing),或者也許(xu)是由較小的(de)(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)星(xing)(xing)(xing)團。散布在柱(zhu)子表面還有(you)一些小質(zhi)量的(de)(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)(xing),它們似(si)乎是與(yu)柱(zhu)子里面的(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)發氣體球狀(zhuang)體有(you)關系。
中紅(hong)外波段(duan)(duan)的(de)照片(pian)上(shang)顯示(shi)出來的(de)鷹狀(zhuang)星(xing)云又是另外一(yi)種景象。原來在可見光波段(duan)(duan)和近紅(hong)外波段(duan)(duan)有(you)很強輻射(she)的(de)恒星(xing),在這(zhe)里我們卻(que)基(ji)本上(shang)都看(kan)不到了(le)。照片(pian)中藍色(se)的(de)區(qu)域(yu)是溫度大約在170K的(de)冷塵埃在7.7微米(mi)的(de)輻射(she),而紅(hong)色(se)區(qu)域(yu)則(ze)是這(zhe)些冷塵埃在14微米(mi)的(de)輻射(she)。
對鷹(ying)狀星(xing)(xing)云的(de)紅外觀測又(you)給(gei)天(tian)文學(xue)(xue)家提出了(le)(le)新的(de)課題,比如大象鼻子里面的(de)恒星(xing)(xing)為(wei)什么會比天(tian)文學(xue)(xue)家原先預料的(de)要少許多(duo)?雖然人們(men)對鷹(ying)狀星(xing)(xing)云M16已(yi)經(jing)有了(le)(le)比較(jiao)深入的(de)了(le)(le)解,但(dan)是還有許多(duo)奧(ao)秘(mi)遠未揭開(kai),天(tian)文學(xue)(xue)家將繼續(xu)對它(ta)做進一步的(de)探測和研究(jiu)。