亮星雲

         

亮星雲

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亮星雲（又稱瀰漫星雲）只能見之於明亮的恆星附近。正是這些明亮的恆星才把這些星雲照亮。星雲發亮是通過兩種途經實現的．現以獵戶座大星雲和昴星團中的星雲狀物質為例來作說明。獵戶座大星雲的光譜圖片顯示有明線光譜，這表明星雲中的氣體處於低壓狀態，本身正在發光。這種星雲因此而得名叫做發射星雲。

目錄

現象描述

亮星雲根據起源和物理本原又可分為4個次型：1、瀰漫星雲，本身發射暗弱輻射，外形不規則；2、反射星雲，因反射附近亮星的光而發亮；3、行星狀星雲，典型的形態是表面有亮度很高的圓盤或圓環；4、超新星遺蹟，這是一些高速膨脹的氣體雲，它們是恆星爆發時拋射的物質。 正是這些明亮的恆星才把這些星雲照亮。星雲發亮是通過兩種途經實現的。

研究歷史

1610年（即望遠鏡發明後兩年），第一個確認的星雲是獵戶座大星雲。

18世紀初，哈雷在搜尋彗星之際，發現了許多亮星雲。以後數百年間，人們陸續發現了數以千計的星雲。

到19世紀末，用照相方法拍攝星空，還發現了大量肉眼難以發現的銀河星雲細節。使星雲的研究跨入一個新階段。通過對星雲光譜的研究還發現，星雲光譜具有發光氣體所特有的亮發射線，同由恆星構成的星團或星系的吸收光譜成鮮明對照，因而可通過光譜分析來區彆氣體星雲和星系。

現以獵戶座大星雲和昴星團中的星雲狀物質為例來作說明。獵戶座大星雲的光譜圖片顯示有明線光譜，這表明星雲中的氣體處於低壓狀態，本身正在發光。這種星雲因此而得名叫做發射星雲。然而， 昴星團中星雲物質的光譜圖片卻表明這些星雲完全是反射其中嵌含的恆星的光。這些星雲狀物質的光譜為吸收光譜，同星團中最亮恆星的光譜一樣．因此，這種星雲稱之為反射星雲。觀測得知，瀰漫星雲、行星狀星雲和超新星遺蹟的主要化學組成是離子，而反射星雲的物質則幾乎全是中性原子。星雲在質量、大小和密度上可相差幾百倍。

最大最亮的星雲NGC2070，因其形狀，也叫蜘蛛星雲或塔蘭圖拉毒蛛星雲。它約為獵戶座星雲的50倍，跨越800光年範圍。它位於銀河系以外的大麥哲倫雲（是一個河外星系）。如果它在獵戶座位置，不僅會更大且比滿月還要亮。這個氣體星雲被許多年輕熾熱的恆星照耀着，它的中心有着100多顆恆星，每一顆都比太陽大50倍以上。

2015年7月，哈勃望遠鏡捕捉到LEDA 89996星系，它是旋渦星系的代表，很像銀河系。旋渦星系裡面的年輕亮星和亮星雲等分布成旋渦狀並旋卷，形成了明亮且略呈藍色的旋臂。

星體分類

瀰漫星雲

是氣體和塵埃組成的星雲，因受雲中或附近的一個或幾個年輕的大質量熱星的電離而發光。最大者直徑達200光年，其中有105個太陽質量的電離氣體。典型的直徑約30光年，密度為每立方厘米10個原子。暗星雲是由中性物質構成的冷雲。其中有些幾乎完全不透明。由於銀河系氣體的90%是中性氫，所以暗星實為密集的星際氣體。

反射星雲

是反射附近星光而發亮的星雲。在銀河系中，瀰漫星雲和暗星雲高度聚集在旋臂中，大多數離銀道面不超過300光年，同直徑10萬光年的銀河圓盤相比只是極薄的一層。根據星雲發射譜線的強度，可測定瀰漫星雲化學組成。測量結果表明，最豐富的重元素是氧，其數量約為氫原子的千分之一，氮的豐度為氧的六分之一。

行星狀星雲

典型的行星狀星雲的半徑為1光年，星雲中氣體質量相當於0.3個太陽質量。密度為每立方厘米1千到1萬個原子，比瀰漫星雲稠密得多。大多數行星狀星雲有一中央星，它們是已知的最熱的恆星。光譜研究得知，星雲以每秒25至55公里的速度膨脹。它們的化學成分同瀰漫星雲相似。距離最近的一個行星狀星雲也在300光年以外，所以只能用間接方法測定行星狀星雲的距離。已觀測到的行星狀星雲有1000多個，估計在銀河系中有5萬個。它們是構成銀河系圓盤的天體，稱為盤星族。行星狀星雲的前身是質量相當於太陽的天體。星雲的膨脹速度表明其前身可能是紅巨星，也許是長周期變星。

超新星遺蹟

纖維狀星雲（超新星遺蹟）著名的有蟹狀星雲和天鵝座幕狀纖維星雲。前者是1054年超新星的遺蹟。氣體膨脹速度為每秒1100公里。它的光波是偏振化的同步加速輻射。星雲中有一個每秒發射33個脈衝的脈衝星。後者的光學外形是一破碎的氣殼。膨脹速度為每秒100公里，它可能是5萬年前爆發的超新星遺蹟。

相關研究

銀河系中不發光的瀰漫物質所形成的雲霧狀天體叫暗星雲。和亮星雲一樣，它們的形狀和大小是多種多樣的。小的只有太陽質量的百分之幾到千分之幾，是出現在一些亮星雲背景上的球狀體；大的有幾十到幾百個太陽的質量，有的甚至更大。它們內部的物質密度也相差懸殊。

1784年天文學家首次注意到亮的銀河中有一些黑斑和暗條。開始以為這是銀河中某些沒有恆星的洞或者縫。後來的照相研究表明，這種現象是由於一些位於恆星前面的不發光的瀰漫物質造成的。這種暗區在銀河系中很多，最明顯的是天鵝座的暗區，銀河被分割成為向南延伸的兩個分支。再如獵戶座有名的馬頭星雲和蛇夫座S狀暗星雲，也是不透明的暗星雲。但在雲層較薄時，仍可看到一些光度被大大減弱了的恆星，所以在這個天區所看到的星體，就比沒有暗星雲的天區稀疏得多。

根據對穿過暗星雲的星光的偏振測量，求得其中的塵埃粒子的直徑大約為10-5厘米。這和亮星雲中的情況是一致的，說明暗星雲和亮星雲並沒有本質上的不同，只是暗星雲所含的塵埃量比較大。對暗星雲的射電觀測，發現有許多亮星雲往往是包含在一個更大的暗弱星雲之中。1946年以來，在不少亮瀰漫星雲背景上發現一些球狀的暗雲──球狀體。一般人認為，這些物質密度較高的球狀體很可能是一些正在形成的原恆星，即恆星的前身。

暗星雲本身不發光，利用光學方法進行研究就受到很大限制。射電天文方法為暗星雲的研究提供了有力的工具。這主要是由於暗星雲本身有各種射電輻射。尤其是它們發射的中性氫21厘米譜線，使我們能夠更深入地研究大量處於低溫狀態的暗星雲的大小、結構和組成，從而為研究銀河繫結構和運動提供重要的資料。典型暗星雲中的溫度約為5～10K。

此外，在暗星雲所在天區發現許多有機分子，因此有些暗星雲也叫作星際分子雲。通過毫米波觀測，發現在一氧化碳暗星雲中存在一些溫度較高(15～50K)的「熱點」，這些熱點還有較強的紅外輻射。通過紅外觀測還發現一些包圍在暗星雲中的能量集中在2～20微米波段的紅外源，其中一些較亮的紅外源還和暗星雲中的微波源有關。觀測還發現一些年輕的天體直接與暗星雲有密切的關係。這些暗星雲的直徑約為10秒差距，平均原子數密度約為每立方厘米5×103個，平均溫度約為10K。在其演化過程中，由於某種輻射（如毫米波）損失使內能減少，導致內壓力小於本身重力而發生坍縮。在坍縮過程中，某些團塊在重力作用下形成一系列密集點，這些可能就是形成恆星或星群的原始胚胎。根據恆星誕生率和銀河系中暗星雲的總質量對比來看，只有很少一部分物質（千分之一到百分之一）形成恆星。