鷹(ying)狀星(xing)(xing)云(M16,NGC 6611,又稱(cheng)星(xing)(xing)之皇后星(xing)(xing)云)在梅西耶星(xing)(xing)表中(zhong)排(pai)名16,因此(ci)簡稱(cheng)為M16,它是一個位(wei)于巨蛇座的(de)(de)星(xing)(xing)云,也(ye)是銀河系的(de)(de)一個恒星(xing)(xing)誕生(sheng)區(qu)(qu),也(ye)是一個電離氫區(qu)(qu)。因其形狀好像一只(zhi)展翅翱翔的(de)(de)雄鷹(ying)而(er)得此(ci)名。
M16處于銀河(he)系(xi)人(ren)馬臂(或稱人(ren)馬-船底臂)上,是雙筒望遠(yuan)鏡或小型望遠(yuan)鏡容易(yi)觀(guan)測到的天體。
鷹狀星(xing)(xing)云是IC 4703這個(ge)發(fa)射星(xing)(xing)云或氫離子區的(de)(de)一部分。這個(ge)區域仍是很活躍的(de)(de)恒星(xing)(xing)形成區,距(ju)離太陽系大約7,000光年。能(neng)看見的(de)(de)塔(ta)狀氣體(ti)柱(zhu)從(cong)星(xing)(xing)云往外延伸了大約9.5光年。
在星(xing)云內最亮(liang)的(de)恒星(xing)HD 168076,視星(xing)等為8.24,使用好(hao)的(de)雙筒(tong)望遠鏡就(jiu)能(neng)看見。它實際上是(shi)一對聯星(xing),是(shi)一組O3.5V和O7.5V的(de)主序星(xing)對。
這個星團與(yu)星云大約(yue)有460顆恒星,最亮(liang)的O型恒星,質量大約(yue)是80太陽質量,亮(liang)度是太陽的100萬倍,估計它(ta)的年(nian)齡只(zhi)有100-200萬年(nian)。
描述性的(de)(de)名稱反映了柱狀從(cong)東南方升起進入中心明(ming)亮區域的(de)(de)影像形狀。星(xing)之(zhi)皇(huang)(huang)后星(xing)云的(de)(de)名稱是由(you)小羅伯(bo)特(te)·伯(bo)納(na)姆起的(de)(de),這反映了該星(xing)云的(de)(de)輪廓,支柱象(xiang)征星(xing)之(zhi)皇(huang)(huang)后的(de)(de)核(he)心。
鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)M16實際上(shang)是一(yi)(yi)(yi)個(ge)疏(shu)散星(xing)(xing)團(tuan)和(he)一(yi)(yi)(yi)個(ge)彌漫氣(qi)體(ti)星(xing)(xing)云(yun)的(de)復合體(ti),看上(shang)去像(xiang)是宇宙中(zhong)的(de)一(yi)(yi)(yi)朵蘑菇,疏(shu)散星(xing)(xing)團(tuan)是蘑菇的(de)柄,氣(qi)體(ti)星(xing)(xing)云(yun)是蘑菇的(de)頭(tou)。鷹狀(zhuang)星(xing)(xing)云(yun)本身并不發光,它(ta)是被M16星(xing)(xing)團(tuan)中(zhong)的(de)恒星(xing)(xing)照亮了才發光的(de)。
M16星(xing)云中(zhong)(zhong)心部位有幾(ji)個黑色的(de)“大象(xiang)鼻(bi)子(zi)”早就引(yin)起了(le)(le)天文學家的(de)注(zhu)意,他們(men)猜想那(nei)(nei)里可能(neng)是(shi)恒星(xing)誕生(sheng)的(de)一個巨(ju)大孵化(hua)場。1995年4月(yue)1日,哈勃(bo)空間望遠鏡(jing)拍攝到(dao)了(le)(le)M16那(nei)(nei)與(yu)眾不同的(de)中(zhong)(zhong)心部分的(de)特寫照片,讓我們(men)清(qing)楚地看出了(le)(le)那(nei)(nei)幾(ji)個暗條(tiao)是(shi)由稠密(mi)的(de)分子(zi)云和塵埃組成的(de)一個個高聳的(de)柱狀物(wu),從它(ta)們(men)的(de)底部到(dao)頂部比1光年還(huan)長(chang)。如(ru)前面(mian)所說,這些(xie)柱狀物(wu)的(de)外形確實(shi)很(hen)像大象(xiang)的(de)鼻(bi)子(zi),在(zai)其(qi)頂端,流(liu)動的(de)氣體像傾盆大雨似(si)的(de)澆下來。
M16中(zhong)心區域的(de)(de)(de)這幾個柱狀物是亮的(de)(de)(de)電(dian)離氫(qing)區(HII)和暗黑的(de)(de)(de)分子云之(zhi)間的(de)(de)(de)邊界。天文學家期(qi)望這個邊界區域能(neng)成為研究(jiu)光致(zhi)蒸(zheng)發(fa)(fa)過程的(de)(de)(de)一(yi)個理想的(de)(de)(de)實驗室。光致(zhi)蒸(zheng)發(fa)(fa)就是指(zhi)來自年輕的(de)(de)(de)高(gao)溫恒星(xing)的(de)(de)(de)紫外輻(fu)射侵(qin)蝕近鄰星(xing)云的(de)(de)(de)過程,這些高(gao)溫恒星(xing)將會逐步電(dian)離它們周圍(wei)的(de)(de)(de)一(yi)切(qie)物質(zhi),最終導致(zhi)星(xing)云的(de)(de)(de)瓦(wa)解(jie)。
“大(da)象鼻子(zi)”是(shi)(shi)從分子(zi)云區(qu)延伸(shen)到電(dian)離氫區(qu)(HII)的。它們遭受電(dian)離侵(qin)蝕(shi)(shi)的程度比它們周圍的低密度的物(wu)質要(yao)小(xiao)很(hen)多(duo)。但(dan)是(shi)(shi),大(da)象鼻子(zi)最終(zhong)也將會被侵(qin)蝕(shi)(shi)掉(diao)。天文學家給出的理論(lun)模(mo)型與哈勃空間(jian)望遠(yuan)鏡為我們展示的在(zai)大(da)象鼻子(zi)表(biao)面發(fa)生(sheng)的情況符合得很(hen)好。
因為(wei)大象鼻(bi)子的(de)(de)(de)(de)光致蒸發(fa)一(yi)直進行著,塵埃和稠(chou)密氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)凝聚就顯(xian)現出來了(le)。這些蒸發(fa)著的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀體(ti)(ti),比太陽系稍微大一(yi)些。它們(men)暫時(shi)地遮蓋了(le)后面的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti),在星云的(de)(de)(de)(de)表面形(xing)成了(le)一(yi)個(ge)個(ge)黑暗的(de)(de)(de)(de)手指(zhi)形(xing)狀的(de)(de)(de)(de)區域,把它們(men)稱(cheng)為(wei)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀體(ti)(ti)似(si)乎是很恰(qia)當的(de)(de)(de)(de)。天文(wen)學(xue)家相信,至少在某些氣(qi)(qi)(qi)體(ti)(ti)球(qiu)狀體(ti)(ti)當中(zhong)包含(han)了(le)早期的(de)(de)(de)(de)恒(heng)星。哈(ha)勃(bo)空間(jian)望遠鏡為(wei)我(wo)們(men)提供了(le)一(yi)幅恒(heng)星正(zheng)在形(xing)成的(de)(de)(de)(de)活生生的(de)(de)(de)(de)畫面。
科(ke)學家(jia)們對(dui)鷹(ying)狀(zhuang)(zhuang)星(xing)云中心(xin)區域進(jin)行細(xi)致的(de)(de)(de)觀察,發(fa)(fa)現那些正在(zai)蒸發(fa)(fa)的(de)(de)(de)氣體球狀(zhuang)(zhuang)體并(bing)不完全都處于同一演化階(jie)段。某些氣體球狀(zhuang)(zhuang)體赤裸裸地暴露(lu)出(chu)來,而另外(wai)一些則還(huan)拖(tuo)曳著從后部被(bei)侵蝕著的(de)(de)(de)尾(wei)巴,只顯(xian)示出(chu)被(bei)侵蝕了的(de)(de)(de)手指狀(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)形跡。在(zai)大多數(shu)蒸發(fa)(fa)的(de)(de)(de)氣體球狀(zhuang)(zhuang)體的(de)(de)(de)表面(mian)處可以(yi)看到初(chu)生(sheng)的(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)。這些新生(sheng)恒(heng)星(xing)的(de)(de)(de)質量比分子(zi)云第(di)一代后裔的(de)(de)(de)質量要小一些。
按照恒(heng)星形(xing)成(cheng)的一(yi)般理論,在分子云(yun)中,當一(yi)團稠密的氣體(ti)坍縮成(cheng)原恒(heng)星時,周(zhou)圍的物質紛(fen)紛(fen)落(luo)到(dao)它(ta)的上面。原恒(heng)星就(jiu)靠(kao)收集周(zhou)圍的這(zhe)(zhe)些物質成(cheng)長(chang)(chang),質量不斷增(zeng)加直至該恒(heng)星有足夠的星風(feng)形(xing)成(cheng),這(zhe)(zhe)時下(xia)落(luo)的物質就(jiu)被(bei)阻擋,恒(heng)星就(jiu)不能進一(yi)步增(zeng)長(chang)(chang)了(le)。原恒(heng)星被(bei)塵埃遮蓋著,只有在塵埃被(bei)融合以(yi)后,才有可能在可見光波段觀測到(dao)它(ta)們。
在鷹狀(zhuang)星(xing)云中(zhong),有些隱藏在蒸發(fa)的(de)(de)(de)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)球狀(zhuang)體(ti)(ti)(ti)里面的(de)(de)(de)星(xing)體(ti)(ti)(ti)未(wei)能(neng)被發(fa)現,因(yin)為(wei)它們(men)尚未(wei)完成(cheng)(cheng)其形(xing)成(cheng)(cheng)過程。如果已經形(xing)成(cheng)(cheng)了恒星(xing),就會有星(xing)風、噴流或(huo)物質的(de)(de)(de)向外流動。蒸發(fa)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)球狀(zhuang)體(ti)(ti)(ti)是和(he)分子(zi)云分離的(de)(de)(de),因(yin)此(ci)不(bu)可能(neng)再(zai)從分子(zi)云中(zhong)獲(huo)得(de)質量,光(guang)致蒸發(fa)將使(shi)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)球狀(zhuang)體(ti)(ti)(ti)迅(xun)速(su)分裂瓦解。原恒星(xing)從周圍(wei)獲(huo)得(de)物質不(bu)斷成(cheng)(cheng)長(chang)(chang),但也不(bu)會長(chang)(chang)得(de)太大,就像珍(zhen)珠長(chang)(chang)到一定的(de)(de)(de)大小(xiao)后就要(yao)從貝殼中(zhong)分離出來的(de)(de)(de)情況一樣。
鷹(ying)狀星團(tuan)包含有一個疏散星團(tuan),被稱為NGC 6611。離地球約(yue)(yue)6500光年(nian)(nian),是一個非常年(nian)(nian)輕(qing)的(de)星團(tuan),形成于大(da)約(yue)(yue)550萬(wan)年(nian)(nian)前。星團(tuan)中(zhong)包含大(da)量熾熱的(de)藍(lan)巨星,其傾瀉的(de)紫外輻射激發周圍的(de)星云(yun)發光。
恒星的(de)(de)(de)誕生并(bing)不表(biao)示(shi)鷹狀(zhuang)星云中恒星形成的(de)(de)(de)終結。正如前所指出的(de)(de)(de),哈(ha)勃空間望(wang)遠鏡拍攝的(de)(de)(de)鷹狀(zhuang)星云中心區域的(de)(de)(de)圖(tu)像,清楚地(di)顯示(shi)出健壯的(de)(de)(de)年(nian)輕恒星是從星云中的(de)(de)(de)蒸發(fa)氣體(ti)球狀(zhuang)體(ti)“孵化”出來的(de)(de)(de)。表(biao)面上看,在許多蒸發(fa)氣體(ti)球狀(zhuang)體(ti)中的(de)(de)(de)原(yuan)恒星有足(zu)夠大(da)的(de)(de)(de)質(zhi)量,其引(yin)力將使原(yuan)恒星收(shou)縮。收(shou)縮的(de)(de)(de)結果(guo)是導致原(yuan)恒星密度(du)不斷(duan)增(zeng)加,溫度(du)不斷(duan)升高。一旦滿足(zu)核聚變條件后,其中心部分就要開始核聚變反應。
然而(er)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(men)核(he)心(xin)部分(fen)的(de)(de)核(he)反應(ying)的(de)(de)。這(zhe)(zhe)種恒星(xing)沒(mei)有熱(re)核(he)反應(ying)提供(gong)能源,因(yin)此(ci)光度非(fei)常(chang)低,被稱為“褐(he)(he)矮(ai)星(xing)”,很難被發現。天文學家仍然捉摸不透這(zhe)(zhe)類褐(he)(he)矮(ai)星(xing)在質(zhi)量超越(yue)0.08太陽質(zhi)量之(zhi)前即停止(zhi)增(zeng)長的(de)(de)秘密。
M16這(zhe)個(ge)巨大的(de)(de)恒(heng)星(xing)孵(fu)(fu)化場中會(hui)不(bu)會(hui)孵(fu)(fu)化出褐矮(ai)星(xing)?這(zhe)個(ge)令人(ren)興(xing)奮的(de)(de)可(ke)能性點燃了(le)人(ren)們對(dui)于褐矮(ai)星(xing)的(de)(de)新興(xing)趣。進一步觀察鷹(ying)狀星(xing)云和其(qi)它分子云的(de)(de)光子蒸發區(qu)域有(you)可(ke)能揭開褐矮(ai)星(xing)這(zhe)一長(chang)期困擾天(tian)文學家的(de)(de)難題。
每年(nian)夏(xia)季都是(shi)觀察巨蛇座的有利時機。
如何才能(neng)從豐(feng)富多彩的(de)夏(xia)夜(ye)星(xing)(xing)空中找(zhao)到展翅翱翔的(de)雄鷹呢?朝銀(yin)(yin)河(he)方向(xiang)(xiang)看(kan)(kan)去,那兒(er)有(you)天(tian)(tian)空中最引人注目的(de)幾個星(xing)(xing)座(zuo):天(tian)(tian)鷹座(zuo)、天(tian)(tian)琴(qin)座(zuo)、天(tian)(tian)蝎(xie)座(zuo)等。銀(yin)(yin)河(he)的(de)東岸有(you)包(bao)括牛郎星(xing)(xing)的(de)天(tian)(tian)鷹座(zuo),西(xi)岸是含有(you)織女星(xing)(xing)的(de)天(tian)(tian)琴(qin)座(zuo)。順(shun)著銀(yin)(yin)河(he)再往西(xi)南方向(xiang)(xiang)看(kan)(kan),可以找(zhao)到樣(yang)子(zi)像蝎(xie)子(zi)一樣(yang)的(de)天(tian)(tian)蝎(xie)座(zuo)。天(tian)(tian)琴(qin)座(zuo)的(de)南邊(bian)是武仙(xian)座(zuo),而巨蛇(she)座(zuo)就位(wei)于武仙(xian)座(zuo)和(he)天(tian)(tian)蝎(xie)座(zuo)之間那片(pian)沒有(you)典型亮星(xing)(xing)的(de)區域內。
巨蛇(she)座又(you)分為巨蛇(she)頭和巨蛇(she)尾兩部分,巨蛇(she)尾靠近銀(yin)河,巨蛇(she)頭遠離銀(yin)河,中間隔(ge)著蛇(she)夫座。雄(xiong)鷹就翱翔在巨蛇(she)尾的(de)東南(nan)部邊緣。鷹狀星云視面積與滿月差(cha)不(bu)多大小(xiao),使用(yong)小(xiao)型(xing)天文望遠鏡就能(neng)欣(xin)賞到它(ta)那極具(ju)魅力的(de)美(mei)妙景象。
對小型和中型望(wang)遠鏡而言(yan),M16的(de)星云和星團都是(shi)迷人的(de)觀測(ce)目(mu)標,尤其在沒有光污染的(de)靜(jing)夜中。
M16位(wei)于巨蛇座(zuo)尾部,該天(tian)區夾(jia)在天(tian)鷹、人馬、蛇夫座(zuo)之(zhi)間(jian),是銀河系核心區域之(zhi)一。低倍率的小型望遠鏡通(tong)常用于觀(guan)測(ce)較大、暗淡而緊密(mi)的星云;而30厘(li)米口(kou)徑(jing)以(yi)上的中型望遠鏡,在良好的觀(guan)測(ce)條件(jian)下,也許能(neng)看(kan)到暗的塵埃(ai)柱(即(ji)創生之(zhi)柱)。
除(chu)了光(guang)學(xue)波(bo)段的(de)(de)(de)觀(guan)測(ce)之外(wai)(wai)(wai),哈勃空(kong)間(jian)望(wang)遠鏡的(de)(de)(de)近紅外(wai)(wai)(wai)照(zhao)相機(ji)、歐洲南方天文臺的(de)(de)(de)甚大(da)望(wang)遠鏡(VLT)以(yi)及歐洲空(kong)間(jian)局的(de)(de)(de)紅外(wai)(wai)(wai)空(kong)間(jian)望(wang)遠鏡(ISO)等,都對鷹狀星云進行了觀(guan)測(ce)和拍攝。
在鷹(ying)狀星云近紅外波段的(de)(de)照(zhao)(zhao)片上(shang),由氣體(ti)和塵(chen)埃組成(cheng)的(de)(de)三個大象(xiang)鼻(bi)子與可(ke)見(jian)光波段的(de)(de)照(zhao)(zhao)片相(xiang)比變得(de)透明了。透過塵(chen)埃柱(zhu),可(ke)以看(kan)見(jian)里面(mian)正在形(xing)成(cheng)的(de)(de)恒(heng)星非常少,比天文學(xue)家以前預料的(de)(de)要(yao)少得(de)多。兩(liang)個柱(zhu)子的(de)(de)頂端有一些大質(zhi)量(liang)的(de)(de)年(nian)輕的(de)(de)恒(heng)星,或(huo)者(zhe)也(ye)許是由較小的(de)(de)恒(heng)星組成(cheng)的(de)(de)星團。散布在柱(zhu)子表面(mian)還有一些小質(zhi)量(liang)的(de)(de)恒(heng)星,它(ta)們(men)似乎(hu)是與柱(zhu)子里面(mian)的(de)(de)蒸發氣體(ti)球狀體(ti)有關系(xi)。
中(zhong)紅(hong)外波(bo)段(duan)的(de)(de)(de)照片上顯示出來的(de)(de)(de)鷹狀星云又(you)是(shi)另外一(yi)種景象。原(yuan)來在(zai)(zai)可(ke)見光波(bo)段(duan)和近紅(hong)外波(bo)段(duan)有很強輻射的(de)(de)(de)恒星,在(zai)(zai)這里我們卻(que)基本上都(dou)看不到了。照片中(zhong)藍色的(de)(de)(de)區(qu)(qu)域是(shi)溫(wen)度(du)大(da)約在(zai)(zai)170K的(de)(de)(de)冷塵埃(ai)在(zai)(zai)7.7微米的(de)(de)(de)輻射,而(er)紅(hong)色區(qu)(qu)域則是(shi)這些冷塵埃(ai)在(zai)(zai)14微米的(de)(de)(de)輻射。
對鷹(ying)狀星云的(de)紅(hong)外觀測(ce)(ce)又(you)給天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)提(ti)出了新的(de)課(ke)題,比如大象鼻子(zi)里面的(de)恒星為(wei)什么(me)會比天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)原先預料的(de)要少許多?雖然人(ren)們對鷹(ying)狀星云M16已經有了比較深入(ru)的(de)了解,但(dan)是還有許多奧秘遠未揭開,天(tian)文(wen)學(xue)家(jia)將繼續對它做進一步的(de)探(tan)測(ce)(ce)和研(yan)究。