鷹(ying)狀(zhuang)星(xing)云(M16,NGC 6611,又稱(cheng)星(xing)之皇(huang)后星(xing)云)在梅西(xi)耶星(xing)表中(zhong)排名16,因此簡(jian)稱(cheng)為M16,它(ta)是一(yi)(yi)個(ge)(ge)位于巨蛇(she)座(zuo)的星(xing)云,也(ye)是銀(yin)河系的一(yi)(yi)個(ge)(ge)恒星(xing)誕生區,也(ye)是一(yi)(yi)個(ge)(ge)電離氫區。因其(qi)形(xing)狀(zhuang)好(hao)像一(yi)(yi)只(zhi)展翅翱翔的雄鷹(ying)而(er)得此名。
M16處(chu)于(yu)銀河系(xi)人馬臂(bei)(bei)(或稱人馬-船底(di)臂(bei)(bei))上,是雙(shuang)筒望遠鏡或小(xiao)型望遠鏡容易觀測到(dao)的天體。
鷹狀(zhuang)星(xing)云是IC 4703這(zhe)個(ge)發射星(xing)云或氫離(li)子區(qu)(qu)的(de)一部分(fen)。這(zhe)個(ge)區(qu)(qu)域仍是很活躍(yue)的(de)恒星(xing)形成區(qu)(qu),距離(li)太陽系大約7,000光年。能看見的(de)塔(ta)狀(zhuang)氣體柱從星(xing)云往外延伸了大約9.5光年。
在(zai)星(xing)云內最亮的恒星(xing)HD 168076,視星(xing)等為8.24,使用好的雙筒望遠鏡就能看見。它實際上是一(yi)對聯星(xing),是一(yi)組O3.5V和O7.5V的主(zhu)序星(xing)對。
這個星(xing)團與星(xing)云(yun)大約(yue)有460顆(ke)恒星(xing),最亮(liang)的(de)O型恒星(xing),質量大約(yue)是80太陽(yang)質量,亮(liang)度是太陽(yang)的(de)100萬倍(bei),估計它的(de)年(nian)齡只有100-200萬年(nian)。
描述(shu)性的名稱反映了柱(zhu)狀從東南方(fang)升起進入(ru)中心(xin)明亮區域的影像(xiang)形狀。星(xing)之皇(huang)后星(xing)云的名稱是由小羅(luo)伯特·伯納姆起的,這反映了該星(xing)云的輪(lun)廓,支柱(zhu)象征星(xing)之皇(huang)后的核心(xin)。
鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)M16實際上(shang)是(shi)一個疏(shu)(shu)散星(xing)(xing)團和一個彌漫氣(qi)體(ti)(ti)星(xing)(xing)云(yun)的(de)(de)(de)復合(he)體(ti)(ti),看(kan)上(shang)去像是(shi)宇宙中的(de)(de)(de)一朵蘑(mo)菇,疏(shu)(shu)散星(xing)(xing)團是(shi)蘑(mo)菇的(de)(de)(de)柄,氣(qi)體(ti)(ti)星(xing)(xing)云(yun)是(shi)蘑(mo)菇的(de)(de)(de)頭。鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)本身并不(bu)發(fa)光(guang),它是(shi)被(bei)M16星(xing)(xing)團中的(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)照亮了才發(fa)光(guang)的(de)(de)(de)。
M16星云(yun)中(zhong)心(xin)部(bu)位(wei)有幾個黑色的(de)(de)(de)“大(da)象鼻子”早就引起了天文學家(jia)的(de)(de)(de)注意(yi),他(ta)們猜想那(nei)里可能是(shi)(shi)恒(heng)星誕生的(de)(de)(de)一(yi)個巨(ju)大(da)孵(fu)化場。1995年4月1日,哈勃空(kong)間望遠鏡拍攝到了M16那(nei)與眾(zhong)不同(tong)的(de)(de)(de)中(zhong)心(xin)部(bu)分的(de)(de)(de)特寫照(zhao)片(pian),讓我們清楚地看出(chu)了那(nei)幾個暗條是(shi)(shi)由稠密(mi)的(de)(de)(de)分子云(yun)和塵埃(ai)組成(cheng)的(de)(de)(de)一(yi)個個高聳的(de)(de)(de)柱狀物,從它們的(de)(de)(de)底部(bu)到頂(ding)部(bu)比1光年還(huan)長。如前面所說,這些柱狀物的(de)(de)(de)外形確實很像大(da)象的(de)(de)(de)鼻子,在其頂(ding)端,流(liu)動的(de)(de)(de)氣體像傾盆(pen)大(da)雨似(si)的(de)(de)(de)澆下來。
M16中心區域的(de)(de)(de)(de)這幾個(ge)(ge)(ge)柱狀物(wu)是亮的(de)(de)(de)(de)電(dian)離氫區(HII)和暗黑的(de)(de)(de)(de)分子云(yun)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)邊界。天文學家期(qi)望這個(ge)(ge)(ge)邊界區域能成為研(yan)究光致蒸(zheng)發過程(cheng)的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)(ge)理(li)想(xiang)的(de)(de)(de)(de)實(shi)驗室。光致蒸(zheng)發就是指(zhi)來自年輕的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫恒星(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)紫外(wai)輻射侵蝕近鄰(lin)星(xing)(xing)云(yun)的(de)(de)(de)(de)過程(cheng),這些高(gao)溫恒星(xing)(xing)將會逐步電(dian)離它們周(zhou)圍的(de)(de)(de)(de)一(yi)切物(wu)質(zhi),最終導致星(xing)(xing)云(yun)的(de)(de)(de)(de)瓦解。
“大(da)象鼻(bi)子”是從分子云區(qu)延(yan)伸(shen)到(dao)電(dian)離(li)氫區(qu)(HII)的(de)(de)。它們(men)遭受(shou)電(dian)離(li)侵蝕的(de)(de)程度比它們(men)周圍(wei)的(de)(de)低密(mi)度的(de)(de)物質(zhi)要小很多。但(dan)是,大(da)象鼻(bi)子最終也將會被侵蝕掉。天文學家(jia)給出的(de)(de)理(li)論模型與哈勃(bo)空間望(wang)遠鏡為我們(men)展示的(de)(de)在(zai)大(da)象鼻(bi)子表面發生的(de)(de)情況符合得很好。
因為(wei)大象鼻子的(de)(de)(de)(de)光致蒸(zheng)發(fa)一直進行著(zhu),塵埃和稠密氣(qi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)凝聚就(jiu)顯現(xian)出來了。這些(xie)(xie)蒸(zheng)發(fa)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)球狀(zhuang)體(ti),比太陽系稍微大一些(xie)(xie)。它(ta)們(men)暫時地遮蓋了后面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)體(ti),在星(xing)云的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)形(xing)成了一個個黑暗的(de)(de)(de)(de)手指形(xing)狀(zhuang)的(de)(de)(de)(de)區域,把它(ta)們(men)稱為(wei)氣(qi)體(ti)球狀(zhuang)體(ti)似乎是(shi)很(hen)恰(qia)當的(de)(de)(de)(de)。天文學(xue)家相信,至少在某些(xie)(xie)氣(qi)體(ti)球狀(zhuang)體(ti)當中包含了早期的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)。哈勃(bo)空間望遠鏡為(wei)我們(men)提供了一幅恒星(xing)正在形(xing)成的(de)(de)(de)(de)活生(sheng)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)畫面(mian)(mian)。
科學(xue)家們(men)對鷹狀(zhuang)星云中心區域進行(xing)細致的(de)觀(guan)察,發現那些(xie)正在蒸發的(de)氣體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)(ti)并(bing)不完全都處于同一(yi)(yi)(yi)演化階(jie)段。某些(xie)氣體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)(ti)赤裸(luo)裸(luo)地暴露出(chu)來,而另外一(yi)(yi)(yi)些(xie)則還拖曳著從后部被侵蝕著的(de)尾(wei)巴,只顯示出(chu)被侵蝕了的(de)手指(zhi)狀(zhuang)的(de)形跡。在大多數蒸發的(de)氣體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)(ti)的(de)表面處可以看到初生的(de)恒星。這(zhe)些(xie)新生恒星的(de)質量(liang)比(bi)分子云第一(yi)(yi)(yi)代(dai)后裔(yi)的(de)質量(liang)要小一(yi)(yi)(yi)些(xie)。
按照恒(heng)(heng)(heng)星(xing)形(xing)成的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)般理(li)論,在分子云中,當一(yi)(yi)(yi)團稠(chou)密(mi)的(de)(de)(de)氣體坍縮(suo)成原恒(heng)(heng)(heng)星(xing)時,周圍(wei)的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)紛紛落到(dao)它(ta)(ta)的(de)(de)(de)上面。原恒(heng)(heng)(heng)星(xing)就靠收(shou)集(ji)周圍(wei)的(de)(de)(de)這些物(wu)質(zhi)成長,質(zhi)量不斷(duan)增加直至(zhi)該恒(heng)(heng)(heng)星(xing)有(you)足夠的(de)(de)(de)星(xing)風形(xing)成,這時下落的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi)就被阻擋,恒(heng)(heng)(heng)星(xing)就不能(neng)進一(yi)(yi)(yi)步增長了。原恒(heng)(heng)(heng)星(xing)被塵埃遮蓋著,只有(you)在塵埃被融合以后(hou),才有(you)可(ke)能(neng)在可(ke)見光波段觀(guan)測到(dao)它(ta)(ta)們。
在鷹(ying)狀(zhuang)星云中,有(you)些隱藏(zang)在蒸發(fa)(fa)的(de)(de)(de)氣體(ti)(ti)球狀(zhuang)體(ti)(ti)里面的(de)(de)(de)星體(ti)(ti)未能被發(fa)(fa)現,因(yin)(yin)為它(ta)們尚未完成(cheng)其形(xing)成(cheng)過程。如果(guo)已經形(xing)成(cheng)了(le)恒星,就會有(you)星風、噴流(liu)或物質(zhi)的(de)(de)(de)向外流(liu)動。蒸發(fa)(fa)氣體(ti)(ti)球狀(zhuang)體(ti)(ti)是和分(fen)(fen)子(zi)云分(fen)(fen)離(li)的(de)(de)(de),因(yin)(yin)此不可(ke)能再從(cong)(cong)分(fen)(fen)子(zi)云中獲得質(zhi)量,光致蒸發(fa)(fa)將使氣體(ti)(ti)球狀(zhuang)體(ti)(ti)迅速(su)分(fen)(fen)裂瓦解。原恒星從(cong)(cong)周圍獲得物質(zhi)不斷成(cheng)長(chang),但也不會長(chang)得太大,就像珍珠長(chang)到一定(ding)的(de)(de)(de)大小后(hou)就要從(cong)(cong)貝(bei)殼中分(fen)(fen)離(li)出(chu)來的(de)(de)(de)情況一樣。
鷹狀星(xing)團包含(han)有一個疏散星(xing)團,被稱為NGC 6611。離地球約6500光年,是一個非常年輕的星(xing)團,形成于大約550萬年前。星(xing)團中包含(han)大量熾熱的藍巨星(xing),其(qi)傾(qing)瀉的紫外(wai)輻(fu)射激發周圍的星(xing)云發光。
恒(heng)(heng)(heng)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)誕(dan)生(sheng)并不表示鷹(ying)狀(zhuang)星(xing)(xing)(xing)云(yun)中(zhong)(zhong)恒(heng)(heng)(heng)星(xing)(xing)(xing)形成的(de)(de)終結。正如前所指出的(de)(de),哈(ha)勃空間望遠鏡拍攝的(de)(de)鷹(ying)狀(zhuang)星(xing)(xing)(xing)云(yun)中(zhong)(zhong)心區(qu)域(yu)的(de)(de)圖像,清楚地(di)顯示出健壯的(de)(de)年輕(qing)恒(heng)(heng)(heng)星(xing)(xing)(xing)是從(cong)星(xing)(xing)(xing)云(yun)中(zhong)(zhong)的(de)(de)蒸發氣體(ti)球狀(zhuang)體(ti)“孵化”出來(lai)的(de)(de)。表面上看,在許多蒸發氣體(ti)球狀(zhuang)體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)原恒(heng)(heng)(heng)星(xing)(xing)(xing)有(you)足(zu)夠大的(de)(de)質量,其(qi)引力將使原恒(heng)(heng)(heng)星(xing)(xing)(xing)收縮。收縮的(de)(de)結果(guo)是導(dao)致原恒(heng)(heng)(heng)星(xing)(xing)(xing)密度不斷(duan)(duan)增加,溫(wen)度不斷(duan)(duan)升高。一旦(dan)滿足(zu)核(he)聚變條件后,其(qi)中(zhong)(zhong)心部分就(jiu)要開始(shi)核(he)聚變反(fan)應。
然(ran)而研究表明,具有比太陽質(zhi)量的(de)(de)8%還(huan)小的(de)(de)恒星(xing)是不能維持它們核心部(bu)分(fen)的(de)(de)核反(fan)(fan)應(ying)(ying)的(de)(de)。這種(zhong)恒星(xing)沒有熱核反(fan)(fan)應(ying)(ying)提供能源,因此光(guang)度非常低,被稱為“褐矮星(xing)”,很難被發(fa)現(xian)。天文學家仍(reng)然(ran)捉(zhuo)摸(mo)不透這類褐矮星(xing)在質(zhi)量超越0.08太陽質(zhi)量之前即停止增(zeng)長的(de)(de)秘(mi)密。
M16這(zhe)個(ge)巨大的(de)(de)恒(heng)星(xing)孵化場中會不會孵化出褐(he)矮星(xing)?這(zhe)個(ge)令人興奮的(de)(de)可(ke)能性(xing)點燃(ran)了(le)人們對于(yu)褐(he)矮星(xing)的(de)(de)新(xin)興趣。進一步(bu)觀(guan)察鷹(ying)狀(zhuang)星(xing)云和其它(ta)分子云的(de)(de)光子蒸發區域有(you)可(ke)能揭開(kai)褐(he)矮星(xing)這(zhe)一長(chang)期困擾天文學家的(de)(de)難(nan)題(ti)。
每年夏季(ji)都是觀察(cha)巨(ju)蛇座的有(you)利時機(ji)。
如何(he)才(cai)能從豐富多彩(cai)的(de)(de)夏夜(ye)星空中找到展(zhan)翅翱翔的(de)(de)雄鷹呢?朝銀(yin)(yin)河方向(xiang)看(kan)去(qu),那(nei)兒有(you)天(tian)(tian)空中最(zui)引人注目(mu)的(de)(de)幾個星座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo):天(tian)(tian)鷹座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)、天(tian)(tian)琴座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)、天(tian)(tian)蝎(xie)(xie)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)等。銀(yin)(yin)河的(de)(de)東岸(an)有(you)包括牛郎星的(de)(de)天(tian)(tian)鷹座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo),西岸(an)是含(han)有(you)織女星的(de)(de)天(tian)(tian)琴座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)。順(shun)著銀(yin)(yin)河再往(wang)西南方向(xiang)看(kan),可以找到樣(yang)子(zi)像蝎(xie)(xie)子(zi)一樣(yang)的(de)(de)天(tian)(tian)蝎(xie)(xie)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)。天(tian)(tian)琴座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)的(de)(de)南邊是武(wu)仙座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo),而(er)巨蛇(she)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)就(jiu)位(wei)于武(wu)仙座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)和(he)天(tian)(tian)蝎(xie)(xie)座(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)(zuo)之間(jian)那(nei)片沒有(you)典(dian)型(xing)亮星的(de)(de)區域內。
巨(ju)蛇(she)(she)(she)座(zuo)又分為巨(ju)蛇(she)(she)(she)頭和巨(ju)蛇(she)(she)(she)尾兩部分,巨(ju)蛇(she)(she)(she)尾靠近銀河(he),巨(ju)蛇(she)(she)(she)頭遠(yuan)離(li)銀河(he),中間隔著蛇(she)(she)(she)夫座(zuo)。雄鷹就翱翔在巨(ju)蛇(she)(she)(she)尾的(de)東南部邊緣(yuan)。鷹狀星(xing)云(yun)視面積與滿月差不(bu)多大小,使用(yong)小型天文望(wang)遠(yuan)鏡就能欣賞(shang)到(dao)它那極具魅力的(de)美妙景象。
對小型(xing)和中型(xing)望遠鏡(jing)而言,M16的(de)星云和星團(tuan)都是(shi)迷人的(de)觀測目標,尤其(qi)在沒有光污染的(de)靜夜(ye)中。
M16位(wei)于(yu)巨蛇(she)座(zuo)(zuo)尾部(bu),該天(tian)區(qu)夾在(zai)天(tian)鷹、人馬、蛇(she)夫(fu)座(zuo)(zuo)之(zhi)間,是銀(yin)河(he)系核心區(qu)域之(zhi)一(yi)。低倍率(lv)的(de)小型(xing)望遠(yuan)鏡通常用于(yu)觀(guan)測較大、暗(an)淡而(er)緊(jin)密的(de)星云;而(er)30厘米口徑以(yi)上的(de)中型(xing)望遠(yuan)鏡,在(zai)良(liang)好的(de)觀(guan)測條件下,也(ye)許能(neng)看到暗(an)的(de)塵埃柱(zhu)(即創生之(zhi)柱(zhu))。
除了光學波段的(de)(de)觀(guan)測(ce)之(zhi)外,哈勃空(kong)間望遠(yuan)鏡(jing)的(de)(de)近紅(hong)外照(zhao)相(xiang)機、歐(ou)(ou)洲南方天文臺的(de)(de)甚大望遠(yuan)鏡(jing)(VLT)以及歐(ou)(ou)洲空(kong)間局的(de)(de)紅(hong)外空(kong)間望遠(yuan)鏡(jing)(ISO)等,都對鷹狀星云進行了觀(guan)測(ce)和拍(pai)攝。
在(zai)(zai)鷹狀(zhuang)星(xing)云近紅外波段(duan)的(de)(de)照(zhao)片上,由氣體和塵(chen)埃組成(cheng)的(de)(de)三個大(da)象鼻子(zi)與(yu)可(ke)見(jian)光波段(duan)的(de)(de)照(zhao)片相比(bi)(bi)變得透明(ming)了。透過塵(chen)埃柱,可(ke)以看(kan)見(jian)里面(mian)正在(zai)(zai)形成(cheng)的(de)(de)恒(heng)(heng)星(xing)非常少,比(bi)(bi)天文學(xue)家以前(qian)預料的(de)(de)要少得多。兩(liang)個柱子(zi)的(de)(de)頂端有(you)一(yi)些大(da)質量的(de)(de)年輕的(de)(de)恒(heng)(heng)星(xing),或者也(ye)許是由較小(xiao)的(de)(de)恒(heng)(heng)星(xing)組成(cheng)的(de)(de)星(xing)團。散布(bu)在(zai)(zai)柱子(zi)表面(mian)還有(you)一(yi)些小(xiao)質量的(de)(de)恒(heng)(heng)星(xing),它們似乎(hu)是與(yu)柱子(zi)里面(mian)的(de)(de)蒸發氣體球狀(zhuang)體有(you)關系。
中紅(hong)外(wai)(wai)波(bo)段(duan)(duan)的(de)(de)照(zhao)(zhao)片上顯示出來的(de)(de)鷹(ying)狀星(xing)云又是(shi)另外(wai)(wai)一(yi)種景(jing)象。原來在(zai)可見光波(bo)段(duan)(duan)和近紅(hong)外(wai)(wai)波(bo)段(duan)(duan)有很強輻射(she)的(de)(de)恒(heng)星(xing),在(zai)這里我們卻(que)基本上都看不(bu)到了。照(zhao)(zhao)片中藍色(se)的(de)(de)區(qu)域(yu)是(shi)溫度大約在(zai)170K的(de)(de)冷塵埃在(zai)7.7微(wei)米的(de)(de)輻射(she),而紅(hong)色(se)區(qu)域(yu)則是(shi)這些冷塵埃在(zai)14微(wei)米的(de)(de)輻射(she)。
對(dui)鷹狀(zhuang)星(xing)云(yun)的(de)紅(hong)外(wai)觀(guan)測(ce)又給天文(wen)學家提(ti)出了新的(de)課題,比(bi)(bi)如大(da)象鼻子里(li)面的(de)恒(heng)星(xing)為什么會比(bi)(bi)天文(wen)學家原(yuan)先預料的(de)要少(shao)許(xu)多(duo)?雖(sui)然人們對(dui)鷹狀(zhuang)星(xing)云(yun)M16已經(jing)有(you)了比(bi)(bi)較深(shen)入的(de)了解,但是(shi)還有(you)許(xu)多(duo)奧(ao)秘遠未(wei)揭開,天文(wen)學家將繼續對(dui)它(ta)做進一步的(de)探測(ce)和研(yan)究。