鷹狀星(xing)(xing)云(M16,NGC 6611,又稱(cheng)(cheng)星(xing)(xing)之皇后星(xing)(xing)云)在梅(mei)西耶(ye)星(xing)(xing)表中排名16,因(yin)此(ci)簡稱(cheng)(cheng)為M16,它是一個位于(yu)巨(ju)蛇座的(de)星(xing)(xing)云,也是銀河系的(de)一個恒星(xing)(xing)誕生區,也是一個電離氫區。因(yin)其形狀好(hao)像(xiang)一只展翅翱翔(xiang)的(de)雄鷹而得此(ci)名。
M16處于銀河系(xi)人馬(ma)臂(bei)(或(huo)稱人馬(ma)-船底臂(bei))上,是雙筒望遠鏡或(huo)小型望遠鏡容(rong)易觀測到(dao)的(de)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)的一部分。這(zhe)個(ge)區(qu)域仍(reng)是很活躍的恒星(xing)形成區(qu),距離(li)太陽系大(da)約7,000光年。能看見的塔狀(zhuang)氣體柱(zhu)從(cong)星(xing)云往外延伸(shen)了(le)大(da)約9.5光年。
在(zai)星(xing)(xing)云內(nei)最(zui)亮的恒星(xing)(xing)HD 168076,視星(xing)(xing)等為8.24,使(shi)用好的雙筒望遠鏡就能看見。它實際(ji)上是一對聯(lian)星(xing)(xing),是一組(zu)O3.5V和O7.5V的主序星(xing)(xing)對。
這個星(xing)團與星(xing)云大約有(you)460顆恒(heng)星(xing),最亮(liang)的O型恒(heng)星(xing),質(zhi)量(liang)大約是(shi)80太陽質(zhi)量(liang),亮(liang)度是(shi)太陽的100萬倍,估(gu)計它的年齡只(zhi)有(you)100-200萬年。
描(miao)述性的(de)(de)名(ming)(ming)稱反(fan)映了(le)柱(zhu)狀從東南方(fang)升起進入中心(xin)明(ming)亮(liang)區域的(de)(de)影像形狀。星之皇后星云(yun)的(de)(de)名(ming)(ming)稱是由小羅伯特·伯納姆(mu)起的(de)(de),這反(fan)映了(le)該星云(yun)的(de)(de)輪廓,支柱(zhu)象征星之皇后的(de)(de)核心(xin)。
鷹狀(zhuang)星(xing)云M16實際上是(shi)(shi)一(yi)個疏散星(xing)團和(he)一(yi)個彌漫氣體星(xing)云的(de)復合(he)體,看(kan)上去像是(shi)(shi)宇宙中(zhong)的(de)一(yi)朵蘑(mo)菇,疏散星(xing)團是(shi)(shi)蘑(mo)菇的(de)柄,氣體星(xing)云是(shi)(shi)蘑(mo)菇的(de)頭。鷹狀(zhuang)星(xing)云本身并不發光,它是(shi)(shi)被M16星(xing)團中(zhong)的(de)恒星(xing)照(zhao)亮了才發光的(de)。
M16星(xing)云(yun)(yun)中心部(bu)(bu)位(wei)有幾個(ge)(ge)(ge)黑色的(de)(de)(de)(de)“大(da)象鼻子(zi)(zi)(zi)”早(zao)就引起了天文學家的(de)(de)(de)(de)注(zhu)意(yi),他們猜(cai)想那(nei)里可能是(shi)恒星(xing)誕生的(de)(de)(de)(de)一個(ge)(ge)(ge)巨大(da)孵化場(chang)。1995年4月(yue)1日,哈(ha)勃空間(jian)望遠鏡拍攝(she)到(dao)了M16那(nei)與(yu)眾不同(tong)的(de)(de)(de)(de)中心部(bu)(bu)分的(de)(de)(de)(de)特寫照(zhao)片,讓我們清楚地(di)看出了那(nei)幾個(ge)(ge)(ge)暗(an)條是(shi)由稠密的(de)(de)(de)(de)分子(zi)(zi)(zi)云(yun)(yun)和塵埃組成的(de)(de)(de)(de)一個(ge)(ge)(ge)個(ge)(ge)(ge)高(gao)聳的(de)(de)(de)(de)柱狀(zhuang)物,從(cong)它(ta)們的(de)(de)(de)(de)底部(bu)(bu)到(dao)頂(ding)部(bu)(bu)比(bi)1光年還長。如前面所說,這些柱狀(zhuang)物的(de)(de)(de)(de)外形確實很像大(da)象的(de)(de)(de)(de)鼻子(zi)(zi)(zi),在(zai)其頂(ding)端,流動的(de)(de)(de)(de)氣體像傾(qing)盆大(da)雨似(si)的(de)(de)(de)(de)澆(jiao)下來(lai)。
M16中心(xin)區域(yu)的(de)(de)(de)(de)這幾個柱狀物(wu)是(shi)亮的(de)(de)(de)(de)電(dian)離氫區(HII)和暗黑的(de)(de)(de)(de)分(fen)子云(yun)之間的(de)(de)(de)(de)邊界。天文學家期望(wang)這個邊界區域(yu)能(neng)成(cheng)為(wei)研究(jiu)光致(zhi)(zhi)蒸發(fa)過(guo)程的(de)(de)(de)(de)一個理想的(de)(de)(de)(de)實驗(yan)室。光致(zhi)(zhi)蒸發(fa)就是(shi)指來自年輕的(de)(de)(de)(de)高溫恒(heng)星的(de)(de)(de)(de)紫外輻射侵蝕(shi)近鄰星云(yun)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程,這些(xie)高溫恒(heng)星將會(hui)逐步電(dian)離它們周圍(wei)的(de)(de)(de)(de)一切物(wu)質,最終(zhong)導致(zhi)(zhi)星云(yun)的(de)(de)(de)(de)瓦解。
“大(da)(da)象鼻子(zi)”是從分子(zi)云區(qu)延伸(shen)到電(dian)離(li)氫區(qu)(HII)的(de)(de)。它們遭受(shou)電(dian)離(li)侵蝕的(de)(de)程(cheng)度比它們周圍的(de)(de)低密度的(de)(de)物(wu)質要小很(hen)多。但是,大(da)(da)象鼻子(zi)最終也(ye)將(jiang)會被侵蝕掉。天文(wen)學家給出(chu)的(de)(de)理論模型(xing)與(yu)哈(ha)勃空間望遠(yuan)鏡為我們展示的(de)(de)在大(da)(da)象鼻子(zi)表面發生的(de)(de)情況(kuang)符合得很(hen)好。
因(yin)為大(da)象鼻(bi)子(zi)的光致蒸發(fa)一直(zhi)進行著(zhu),塵埃和(he)稠密(mi)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)的凝聚就顯現(xian)出來了(le)。這些(xie)(xie)蒸發(fa)著(zhu)的氣(qi)(qi)體(ti)(ti)球狀(zhuang)體(ti)(ti),比太陽系稍微(wei)大(da)一些(xie)(xie)。它們(men)(men)暫時地遮蓋了(le)后面(mian)(mian)的氣(qi)(qi)體(ti)(ti),在(zai)星云(yun)的表面(mian)(mian)形成(cheng)了(le)一個個黑(hei)暗的手指形狀(zhuang)的區(qu)域,把它們(men)(men)稱(cheng)為氣(qi)(qi)體(ti)(ti)球狀(zhuang)體(ti)(ti)似乎(hu)是很恰當的。天文學(xue)家(jia)相信,至(zhi)少在(zai)某些(xie)(xie)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)球狀(zhuang)體(ti)(ti)當中(zhong)包含(han)了(le)早期的恒星。哈勃空間望遠(yuan)鏡為我們(men)(men)提供了(le)一幅(fu)恒星正(zheng)在(zai)形成(cheng)的活生(sheng)生(sheng)的畫面(mian)(mian)。
科(ke)學家們對鷹(ying)狀(zhuang)星(xing)(xing)云中心區(qu)域進行細致(zhi)的(de)觀察,發(fa)現那些(xie)正(zheng)在蒸發(fa)的(de)氣體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)(ti)并不(bu)完(wan)全都處于同一演化階段。某(mou)些(xie)氣體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)(ti)赤(chi)裸裸地暴露(lu)出來,而另外一些(xie)則還(huan)拖曳(ye)著從后(hou)部被(bei)(bei)侵(qin)蝕著的(de)尾(wei)巴,只顯示出被(bei)(bei)侵(qin)蝕了的(de)手指(zhi)狀(zhuang)的(de)形跡。在大多(duo)數(shu)蒸發(fa)的(de)氣體(ti)(ti)球(qiu)狀(zhuang)體(ti)(ti)的(de)表面處可以(yi)看到初生的(de)恒星(xing)(xing)。這些(xie)新生恒星(xing)(xing)的(de)質(zhi)(zhi)量比分(fen)子云第一代后(hou)裔的(de)質(zhi)(zhi)量要小一些(xie)。
按照(zhao)恒星(xing)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)一般理論(lun),在(zai)分子云(yun)中(zhong),當(dang)一團(tuan)稠密(mi)的(de)(de)氣體坍(tan)縮成(cheng)(cheng)原(yuan)恒星(xing)時(shi),周圍的(de)(de)物質(zhi)紛紛落到(dao)它的(de)(de)上面。原(yuan)恒星(xing)就(jiu)靠(kao)收集周圍的(de)(de)這(zhe)些物質(zhi)成(cheng)(cheng)長,質(zhi)量(liang)不斷增(zeng)加直至該(gai)恒星(xing)有(you)(you)足(zu)夠(gou)的(de)(de)星(xing)風(feng)形(xing)成(cheng)(cheng),這(zhe)時(shi)下落的(de)(de)物質(zhi)就(jiu)被(bei)阻擋,恒星(xing)就(jiu)不能進一步(bu)增(zeng)長了(le)。原(yuan)恒星(xing)被(bei)塵埃遮蓋(gai)著,只有(you)(you)在(zai)塵埃被(bei)融合以后,才(cai)有(you)(you)可(ke)能在(zai)可(ke)見光波段觀測到(dao)它們(men)。
在鷹狀(zhuang)星(xing)云(yun)中,有些隱藏在蒸(zheng)發的氣體球(qiu)狀(zhuang)體里面(mian)的星(xing)體未(wei)能被(bei)發現,因(yin)為它們(men)尚(shang)未(wei)完(wan)成(cheng)(cheng)(cheng)其形成(cheng)(cheng)(cheng)過程。如果已經形成(cheng)(cheng)(cheng)了恒星(xing),就會(hui)有星(xing)風、噴流或(huo)物(wu)質的向外流動(dong)。蒸(zheng)發氣體球(qiu)狀(zhuang)體是和分(fen)子(zi)云(yun)分(fen)離的,因(yin)此(ci)不(bu)可能再從分(fen)子(zi)云(yun)中獲得質量,光(guang)致(zhi)蒸(zheng)發將使氣體球(qiu)狀(zhuang)體迅速分(fen)裂瓦解。原恒星(xing)從周圍獲得物(wu)質不(bu)斷成(cheng)(cheng)(cheng)長(chang),但(dan)也不(bu)會(hui)長(chang)得太大,就像珍珠長(chang)到(dao)一定(ding)的大小后(hou)就要從貝(bei)殼中分(fen)離出來(lai)的情況一樣。
鷹狀星(xing)(xing)團(tuan)包(bao)含有一個疏(shu)散星(xing)(xing)團(tuan),被稱為NGC 6611。離地球約6500光年(nian),是一個非(fei)常年(nian)輕的(de)星(xing)(xing)團(tuan),形成于大(da)約550萬年(nian)前。星(xing)(xing)團(tuan)中包(bao)含大(da)量熾熱(re)的(de)藍(lan)巨星(xing)(xing),其傾瀉的(de)紫外輻射激發周圍的(de)星(xing)(xing)云發光。
恒(heng)星(xing)的(de)(de)誕生(sheng)并不(bu)表示鷹狀星(xing)云(yun)(yun)中(zhong)(zhong)(zhong)恒(heng)星(xing)形成的(de)(de)終(zhong)結。正如(ru)前所指(zhi)出(chu)的(de)(de),哈(ha)勃空間望遠鏡(jing)拍(pai)攝的(de)(de)鷹狀星(xing)云(yun)(yun)中(zhong)(zhong)(zhong)心區(qu)域(yu)的(de)(de)圖像,清楚地顯示出(chu)健(jian)壯(zhuang)的(de)(de)年輕(qing)恒(heng)星(xing)是(shi)從(cong)星(xing)云(yun)(yun)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)蒸(zheng)發氣(qi)體(ti)球(qiu)狀體(ti)“孵(fu)化”出(chu)來的(de)(de)。表面上看,在許多蒸(zheng)發氣(qi)體(ti)球(qiu)狀體(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)原恒(heng)星(xing)有(you)足夠大的(de)(de)質量,其引(yin)力將使原恒(heng)星(xing)收(shou)縮。收(shou)縮的(de)(de)結果是(shi)導致原恒(heng)星(xing)密度不(bu)斷增加,溫度不(bu)斷升高。一(yi)旦滿足核(he)聚變(bian)條件后,其中(zhong)(zhong)(zhong)心部分(fen)就要開始核(he)聚變(bian)反應。
然而(er)研究表明,具有比太陽(yang)質(zhi)量(liang)的(de)(de)(de)(de)8%還(huan)小的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)(xing)是不能維持它們核心部分的(de)(de)(de)(de)核反(fan)應的(de)(de)(de)(de)。這種恒星(xing)(xing)(xing)沒有熱(re)核反(fan)應提供(gong)能源,因此光度(du)非常低,被(bei)稱為“褐矮星(xing)(xing)(xing)”,很難(nan)被(bei)發現(xian)。天文(wen)學家仍然捉摸不透這類褐矮星(xing)(xing)(xing)在質(zhi)量(liang)超越0.08太陽(yang)質(zhi)量(liang)之前即停止增長的(de)(de)(de)(de)秘(mi)密。
M16這(zhe)個巨大的(de)恒星孵化(hua)(hua)場中會不會孵化(hua)(hua)出(chu)褐矮(ai)星?這(zhe)個令人(ren)興奮的(de)可(ke)能性點燃了人(ren)們對于褐矮(ai)星的(de)新興趣(qu)。進一步觀察(cha)鷹狀星云和其(qi)它分子(zi)云的(de)光子(zi)蒸發區域有(you)可(ke)能揭(jie)開褐矮(ai)星這(zhe)一長期困(kun)擾天文學家的(de)難題。
每年(nian)夏季都是觀(guan)察巨蛇座的有利時機(ji)。
如何才能從(cong)豐富多彩(cai)的(de)(de)(de)夏夜星空中找到(dao)展翅翱翔的(de)(de)(de)雄鷹呢?朝銀河方(fang)向(xiang)看去,那兒(er)有(you)(you)天空中最引人注目的(de)(de)(de)幾個星座(zuo):天鷹座(zuo)、天琴(qin)座(zuo)、天蝎(xie)座(zuo)等。銀河的(de)(de)(de)東岸(an)(an)有(you)(you)包括牛郎星的(de)(de)(de)天鷹座(zuo),西岸(an)(an)是(shi)含有(you)(you)織女星的(de)(de)(de)天琴(qin)座(zuo)。順著銀河再往(wang)西南方(fang)向(xiang)看,可以找到(dao)樣子(zi)像蝎(xie)子(zi)一樣的(de)(de)(de)天蝎(xie)座(zuo)。天琴(qin)座(zuo)的(de)(de)(de)南邊是(shi)武仙座(zuo),而巨蛇座(zuo)就位于武仙座(zuo)和(he)天蝎(xie)座(zuo)之間那片沒有(you)(you)典型亮星的(de)(de)(de)區域內(nei)。
巨蛇座又(you)分為巨蛇頭和巨蛇尾(wei)兩部(bu)分,巨蛇尾(wei)靠近銀河,巨蛇頭遠(yuan)離(li)銀河,中間(jian)隔著蛇夫座。雄鷹就翱(ao)翔(xiang)在(zai)巨蛇尾(wei)的東南部(bu)邊緣。鷹狀星云視面(mian)積與滿月差不多(duo)大小(xiao),使用小(xiao)型天文(wen)望遠(yuan)鏡就能欣賞到(dao)它那極具魅力的美妙景象(xiang)。
對小型和(he)中(zhong)型望遠鏡(jing)而言(yan),M16的星云和(he)星團都是迷人的觀測目(mu)標(biao),尤其在沒有光污染的靜夜(ye)中(zhong)。
M16位(wei)于巨蛇座尾部,該天區(qu)夾(jia)在天鷹、人馬、蛇夫座之(zhi)(zhi)間,是銀河系核心區(qu)域之(zhi)(zhi)一(yi)。低倍率的(de)小型望(wang)遠(yuan)鏡通常用(yong)于觀測(ce)較(jiao)大、暗(an)淡而緊(jin)密(mi)的(de)星云;而30厘米口徑(jing)以上的(de)中型望(wang)遠(yuan)鏡,在良好(hao)的(de)觀測(ce)條(tiao)件下,也許能看到(dao)暗(an)的(de)塵埃柱(即創生(sheng)之(zhi)(zhi)柱)。
除了光學波(bo)段的觀測之外(wai)(wai),哈勃(bo)空間望(wang)遠鏡(jing)的近紅(hong)外(wai)(wai)照相機、歐(ou)洲南方天文臺的甚大(da)望(wang)遠鏡(jing)(VLT)以及歐(ou)洲空間局(ju)的紅(hong)外(wai)(wai)空間望(wang)遠鏡(jing)(ISO)等,都對鷹狀星云進行(xing)了觀測和(he)拍攝。
在鷹狀星(xing)云近(jin)紅外(wai)波(bo)段(duan)的(de)(de)照片上,由(you)氣體和塵埃(ai)組成(cheng)的(de)(de)三個(ge)大象鼻(bi)子(zi)與(yu)可(ke)(ke)見(jian)光波(bo)段(duan)的(de)(de)照片相比變得透明了。透過塵埃(ai)柱(zhu)(zhu),可(ke)(ke)以看見(jian)里(li)面正在形(xing)成(cheng)的(de)(de)恒(heng)星(xing)非(fei)常(chang)少(shao)(shao),比天(tian)文學家以前預料的(de)(de)要少(shao)(shao)得多。兩個(ge)柱(zhu)(zhu)子(zi)的(de)(de)頂端有(you)(you)一(yi)些大質(zhi)量的(de)(de)年(nian)輕的(de)(de)恒(heng)星(xing),或者也許是(shi)由(you)較小的(de)(de)恒(heng)星(xing)組成(cheng)的(de)(de)星(xing)團(tuan)。散布在柱(zhu)(zhu)子(zi)表面還(huan)有(you)(you)一(yi)些小質(zhi)量的(de)(de)恒(heng)星(xing),它們(men)似乎是(shi)與(yu)柱(zhu)(zhu)子(zi)里(li)面的(de)(de)蒸發(fa)氣體球狀體有(you)(you)關系(xi)。
中紅(hong)外(wai)波段(duan)的(de)(de)照片(pian)上顯示出來的(de)(de)鷹(ying)狀星云又是(shi)(shi)另外(wai)一種(zhong)景象。原來在(zai)(zai)(zai)可見光(guang)波段(duan)和(he)近(jin)紅(hong)外(wai)波段(duan)有很強輻(fu)射(she)的(de)(de)恒星,在(zai)(zai)(zai)這(zhe)里(li)我們卻基(ji)本上都看不到了。照片(pian)中藍色(se)的(de)(de)區域(yu)是(shi)(shi)溫度大約(yue)在(zai)(zai)(zai)170K的(de)(de)冷塵埃在(zai)(zai)(zai)7.7微(wei)米的(de)(de)輻(fu)射(she),而紅(hong)色(se)區域(yu)則(ze)是(shi)(shi)這(zhe)些冷塵埃在(zai)(zai)(zai)14微(wei)米的(de)(de)輻(fu)射(she)。
對(dui)(dui)鷹狀星云(yun)的(de)(de)紅外觀測(ce)又給天(tian)文學家提出了新的(de)(de)課題,比如大象鼻子里面的(de)(de)恒(heng)星為什么會比天(tian)文學家原先預料的(de)(de)要少許多?雖然人們對(dui)(dui)鷹狀星云(yun)M16已(yi)經有了比較深入的(de)(de)了解,但是還有許多奧秘遠未揭(jie)開,天(tian)文學家將繼續對(dui)(dui)它做進(jin)一步(bu)的(de)(de)探測(ce)和(he)研究。