礁湖星云 - DGSO百科

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礁湖星云,在梅西耶星表中名列第八,简称M8,在NGC用表中排名6523,又称NGC6523。这个星云是许多天文爱好者十分熟悉并且喜爱的天体之一。

简介

礁湖星云(M8 - The Lagoon Nebula、NGC 6523)是一个位于人马座的发射星云,明亮的气体云被一条遮掩物质形成的暗带切开。利用双筒望远镜观测,它是一个有明显核心的椭圆型云状物。这个星云中包含了一个稀疏的疏散星团NGC 6530。人马座的梅西耶天体除礁湖星云外,还包括奥米加星云、三裂星云、 小人马恒星云M18M21M22M23等。
礁湖星云距离地球约五千二百光年,其目视大小有90×40角分,即实际大小大约为140×60光年。

拍摄

我们所知道的M8星云,即使是不用双筒望远镜
,朝人马座 星云看去就能看到这颗易被捕捉的星云。行成恒星的过程不但造成了色彩还造成了宇宙的混乱。这种红色炽热气体是由高能量的星光撞击到星空中的氢气所形成的。黑色灯丝状尘埃附着在M8星云旁,形成于巨大冷恒星的大气中和超新星爆炸的碎片里。部分礁湖星云这种壮观的景象是按科学的方法由氢,硅和氧元素发射出特殊的颜色所形成的。现在我们看到来自M8星云的光是大约5000年前的,光要花5000年才能穿出M8星云的区域。

发现过程

这美丽的宇宙云是人马座远处最受欢迎的风景。18世纪宇宙搜寻者查尔斯.梅西耶把这明亮的星云命名为M8,但现代天文学家们认为礁湖星云是一个活跃的恒星孕育场,它距离我们有5,000光年远,位于在我们银河系中心的方向上。
星团NGC 6530由Flamsteed在1680年左右发现。礁湖星云由Le Gentil在1747年发现。
与其他弥漫星云一样,星云物质中形成的由年轻恒星组成的星团总是先被发现,
礁湖星云 礁湖星云
位于M8东侧的年轻疏散星团NGC 6530在1680年左右就被Flamsteed发现了,在1746年又被De Chéseaux再次看见,直到1747年Le Gentil才发现了星云。Abbe Nicholas Louis de la Caille在1751-1752年将其编入他的星表,标记为Lacaille III.14。当Charles Messier在1764年5月23日将这一天体编入星表时,首先描述的是星团,然后才提到星云物质围绕在人马座9周围;他测量的原始位置也更接近现在星团的位置,而不是星云的位置。然而,现在人们通常把星云当成“Messier 8号天体”。
按照Kenneth Glyn Jones的说法,礁湖星云的视大小延伸达90x40角分,即3x1 1/3倍满月的直径。M8的距离还有点不确定,如果我们的数据——5,200光年是正确的话,其真实长度就相当于约140x60光年;最新给出的距离数据是4850(Glyn Jones)和6500光年,但是David J. Eichler给出的结果是5,200光年(Eichler 1996)。
在这显著的照片上能看到明显的细节,经过处理的图片揭示了礁湖星云中炽热氢气蔓延所产生的丝状物,以及在右上方更明亮而喧嚣的沙漏区域的黑暗尘埃云。这张图片是由不同宽窄波段的图片合成的有色图像,这些图片是在亚利桑那州西北方黑暗天空下拍摄到的。据礁湖星云距离来估计,图像大约横跨30光年。

星团形状

发射星云是气体星云的一种。它们形状大都很不规则,而且往往没有明晰的边界,所以又称弥漫发射星云。在这些星云中间通常都有一个或一团高温恒星。这些高温恒星的丰富的紫外辐射使星云内的气体激发,从而产生光致电离而形成星云的发射光谱,所以称为发射星云。
礁湖星云 礁湖星云
在发射星云中除大量炽热气体外,也包含少量尘埃物质。星云中的物质密度,从暗星云中的每立方厘米十几个原子到较亮星云中的几百个、上万个原子。它们的电子温度一般在 1万度左右。
它们的电子温度一般在 1万度左右。银河系中的发射星云大都分布在银道面附近和旋臂上,与一些年轻恒星群的分布是一致的。所以在发射星云和激发星之间,除能量供需关系外还存在着演化上的关系。近年来射电天文观测的进展,发现很多亮星云位于一个更大的暗星云之中,如人马座大星云就包含有礁湖星云(M8)、 鹰星云(M16)、欧米茄星云或称马蹄星云(M17)和三叶星云(M20)。它们很可能就是恒星诞生的地方。

星团特征

礁湖星云中存在着一些被称为“球体(globules)”(Burnham)的暗星云,成为最值得注意的特征之一。这些“球体”的直径大约为10,000AU(天文单位),是正在坍缩的原恒星的星云。在DSSM的M8图片中也可以看到一些细节。其中一些比较明显的“球体”被编入了E.E. Barnard的暗星云表:Barnard 88(B 88),类似彗星状,从北向南延伸(从上到下),位于我们的图片中左侧上边缘附近;更小的B 89位于星团NGC 6530的区域;窄长形的暗云B 286位于星云的南侧边缘(图片的下边缘)。按照
礁湖星云 礁湖星云
David Eichler的说法,这个星云的厚度可能与前面提到的真实长度相当。
在礁湖星云最明亮的部分,可以见到一个不同寻常的结构,按其形状被称为“沙漏星云”(参见我们的细节照片)。这个结构是由John Herschel发现的,是由处于形成过程中的恒星形成的;沙漏星云在非常年轻的高温恒星的强烈激发下,发出明亮的发射线,其主要的辐射来源是高温恒星Herschel 36(9.5等,光谱型O7)。靠近这一结构的礁湖星云中最明亮的恒星,人马座9(5.97等,光谱型O5)也提供了大量高能辐射,使得星云受激发光。
Hubble太空望远镜被用于研究礁湖星云M8中的沙漏星云区域,结果于1997年1月公布。
即使对业余天文摄影爱好者来说,礁湖星云星也一个壮观的天体,Brad Wallis和Robert Provin用他们杰出的照片证明了这一点,Andjelko Glivar博士也用Celestron 8望远镜拍到了精美的图片。
与礁湖星云M8联系在一起的年轻疏散星团 NGC 6530被归类为Trumpler型“II 2 m n”(参见《Sky Catalog 2000》等书),这意味着它是分离的,只有微弱的中心聚集度,它的恒星亮度分布范围适中,数目也适中(50-100颗恒星),与星云物质相联系(显然与礁湖星云联系在一起)。由于它的成员星发出的光都因为星际介质的吸收而略微偏红,这个星团可能刚好位于礁湖星云的前方。其中最亮的恒星是一颗6.9等的高温O5型星,Eichler给出了它的年龄为2百万年。Woldemar Götz提到这个星团中包含着一颗奇特的Of型星,即超高温的明亮O型恒星,其光谱中带有奇特的电离和电离氮的谱线。
这个星云向东方延伸的暗淡部分(我们照片的顶端,超出照片以外)拥有自己的IC编号,即IC 4678。
M8位于非常显眼的人马座银河区域。由DSSM拍摄的另一张照片显示出礁湖星云M8和三裂星云M20,以及他们周围繁多的恒星和暗星云。我们还有更多M8和M20区域的照片,其中一些还包括了附近的疏散星团M21。

观察拍摄

M8中心区域的这幅照片,是由哈勃空间望远镜拍摄的三幅照片经过精细的窄条过滤后拼接而成的。假如你能到礁湖星云跟前去看看它,那么你会发现照片上的颜色与你眼睛所看到的颜色并不完全一致。然而这与我们平时常见的许多天体照片比起来,已经是非常接近眼睛所看到的颜色了。
面对哈勃空间望远镜拍摄的礁湖星云的照片,使我们不禁联想起“哈勃”
礁湖星云 礁湖星云
的另一幅杰作.那就是1995年4月份拍摄的巨蛇座鹰状星云(M16)中心区域的照片,三个犹如大象鼻子的气体柱状物,以及大象鼻子上面伸出来的一个个纤细的手指状结构。然而,M8的中心是比“老鹰的心脏更为复杂的地方。两者相同之处在于它们都是恒星诞生的地方。
照片右下角那颗包在红色光晕中的明亮恒星,即人马座9,超大质量的O5型星,发出极其大量的紫外辐射。这一股股高能辐射猛烈地轰击它周围星云的表面,把冷的气体加热到比太阳表面温度还高。这个加热过程在星云内部产生了惊人的扰动,形成了强大的风,强风又把星云内部区域的一些物质吹出来,使这个星云逐渐分化、瓦解,这个过程就是光致蒸发。这颗恒星就像一个地地道道的“不孝之子”,它是在星云中诞生的,长大以后,却又大肆掠夺星云,致使这个星云逐渐消亡。
鹰状星云中心的三个“大象鼻子”也是由光致蒸发塑造出来的,还有著名的猎户座大星云(M42)内部也有类似的光致蒸发过程。鹰状星云中心大象鼻子的附近没有超大质是的恒星,光致蒸发是那里唯一主要的物理过程。而M8由于星云中心有超大质量恒星的存在,它的情况就不那么简单了。光致蒸发形成的强风与超大质量恒星产生的星风相遇,会造成星云内部强大的水平切变,严重地扭曲云层,形成诸如扭结、疙瘩、龙卷风等各种怪异的结构。那里最大的一个扭结长约0.5光年,宽约0.125光年;一对龙卷风长达1.5光年。在这幅令人惊异的照片上,我们还能看到恒星周围的弓形波、喷流和环等复杂结构。
恒星的诞生过程是天文学家研究的重点课题之一。M8,M16和M42这几个气体里云中都有年轻恒星或正处于形成过程的原恒星(也称气体球状体)存在,这是天文学家早已发现的事实,因此它们早已成为天文学家研究恒星诞生的天然实验室。然而,令人遗憾的是,人们即使使用地面上最大的望远镜也不能看消楚它们的内部结构。因此天文学家自然把希望寄托在“哈勃”空间望远镜上。“哈勃”果然不负众望,给我们拍到了这些气体星云内部结构的精彩照片,令我们眼界大开,更让天文学家对恒星诞生的物理过程有了进一步的认识。我们期待着哈勃空间望远镜给我们揭示出更多的宇宙秘密。