礁湖星雲

礁湖星雲

礁湖星雲,是一個位於人馬座的發射星雲,在梅西耶星表中名列第八,簡稱M8,是許多天文愛好者十分熟悉並且喜愛的天體之一。

基本信息

基本資料

礁湖星雲礁湖星雲

赤經 18 : 03.8(小時:分)

赤緯 -24 : 23(度:分)

距離 5.2(千光年)

視亮度 6.0(星等)

視大小 90x40(角秒)

簡介

礁湖星雲礁湖星雲

礁湖星雲(M8 - The Lagoon Nebula、NGC 6523)是一個位於人馬座的發射星雲,明亮的氣體雲被一條遮掩物質形成的暗帶切開。利用雙筒望遠鏡觀測,它是一個有明顯核心的橢圓型雲狀物。這個星雲中包含了一個稀疏的疏散星團NGC 6530

礁湖星雲距離地球約五千二百光年,其目視大小有90×40角分,即實際大小大約為140×60光年。

我們所知道的M8星雲,即使是不用雙眼望遠鏡,朝人馬座 星雲看去就能看到這顆易被捕捉的星雲。行成恆星的過程不但造成了色彩還造成了宇宙的混亂。這種紅色熾熱氣體是由高能量的星光撞擊到星空中的氫氣所形成的。

黑色燈絲狀塵埃附著在M8星雲旁,形成於巨大冷恆星的大氣中和超新星爆炸的碎片裡。部分礁湖星雲這種壯觀的景象是按科學的方法由氫,矽和氧元素髮射出特殊的顏色所形成的。現在我們看到來自M8星雲的光是大約5000年前的,光要花50年才能穿出M8星雲的區域。

發現過程

礁湖星雲礁湖星雲

這美麗的宇宙雲是人馬座遠處最受歡迎的風景。18世紀宇宙搜尋者查爾斯.梅西耶把這明亮的星雲命名為M8,但現代天文學家們認為礁湖星雲是一個活躍的恆星孕育場,它距離我們有5,000光年遠,位於在我們銀河系中心的方向上。

星團NGC 6530由Flamsteed在1680年左右發現。礁湖星雲由Le Gentil在1747年發現。

與其他瀰漫星雲一樣,星雲物質中形成的由年輕恆星組成的星團總是先被發現,位於M8東側的年輕疏散星團NGC 6530在1680年左右就被Flamsteed發現了,在1746年又被De Chéseaux再次看見,直到1747年Le Gentil才發現了星雲。Abbe Nicholas Louis de la Caille在1751-1752年將其編入他的星表,標記為Lacaille III.14。當Charles Messier在1764年5月23日將這一天體編入星表時,首先描述的是星團,然後才提到星雲物質圍繞在人馬座9周圍;他測量的原始位置也更接近現在星團的位置,而不是星雲的位置。然而,現在人們通常把星雲當成“Messier 8號天體”。

按照Kenneth Glyn Jones的說法,礁湖星雲的視大小延伸達90x40角分,即3x1 1/3倍滿月的直徑。M8的距離還有點不確定,如果我們的數據——5,200光年是正確的話,其真實長度就相當於約140x60光年;最新給出的距離數據是4850(Glyn Jones)和6500光年,但是David J. Eichler給出的結果是5,200光年(Eichler 1996)。

在這顯著的照片上能看到明顯的細節,經過處理的圖片揭示了礁湖星雲中熾熱氫氣蔓延所產生的絲狀物,以及在右上方更明亮而喧囂的沙漏區域的黑暗塵埃雲。這張圖片是由不同寬窄波段的圖片合成的有色圖像,這些圖片是在亞利桑那州西北方黑暗天空下拍攝到的。據礁湖星雲距離來估計,圖像大約橫跨30光年。

星團形狀

礁湖星雲礁湖星雲

發射星雲是氣體星雲的一種。它們形狀大都很不規則,而且往往沒有明晰的邊界,所以又稱瀰漫發射星雲。在這些星雲中間通常都有一個或一團高溫恆星。這些高溫恆星的豐富的紫外輻射使星雲內的氣體激發,從而產生光致電離而形成星雲的發射光譜,所以稱為發射星雲。

在發射星雲中除大量熾熱氣體外,也包含少量塵埃物質。星雲中的物質密度,從暗星雲中的每立方厘米十幾個原子到較亮星雲中的幾百個、上萬個原子。它們的電子溫度一般在 1萬度左右。

它們的電子溫度一般在 1萬度左右。銀河系中的發射星雲大都分布在銀道面附近和鏇臂上,與一些年輕恆星群的分布是一致的。所以在發射星雲和激發星之間,除能量供需關係外還存在著演化上的關係。近年來射電天文觀測的進展,發現很多亮星雲位於一個更大的暗星雲之中,如人馬座大星雲就包含有礁湖星雲(M8)、 鷹星雲(M16)、歐米茄星雲或稱馬蹄星雲(M17)和三葉星雲(M20)。它們很可能就是恆星誕生的地方。

星團特徵

礁湖星雲 礁湖星雲

礁湖星雲中存在著一些被稱為“球體(globules)”(Burnham)的暗星雲,成為最值得注意的特徵之一。這些“球體”的直徑大約為10,000AU(天文單位),是正在坍縮的原恆星的星雲。在DSSM的M8圖片中也可以看到一些細節。其中一些比較明顯的“球體”被編入了E.E. Barnard的暗星雲表:Barnard 88(B 88),類似彗星狀,從北向南延伸(從上到下),位於我們的圖片中左側上邊緣附近;更小的B 89位於星團NGC 6530的區域;窄長形的暗雲B 286位於星雲的南側邊緣(圖片的下邊緣)。按照David Eichler的說法,這個星雲的厚度可能與前面提到的真實長度相當。

在礁湖星雲最明亮的部分,可以見到一個不同尋常的結構,按其形狀被稱為“沙漏星雲”(參見我們的細節照片)。這個結構是由John Herschel發現的,是由處於形成過程中的恆星形成的;沙漏星雲在非常年輕的高溫恆星的強烈激發下,發出明亮的發射線,其主要的輻射來源是高溫恆星Herschel 36(9.5等,光譜型O7)。靠近這一結構的礁湖星雲中最明亮的恆星,人馬座9(5.97等,光譜型O5)也提供了大量高能輻射,使得星雲受激發光。

Hubble太空望遠鏡被用於研究礁湖星雲M8中的沙漏星雲區域,結果於1997年1月公布。

即使對業餘天文攝影愛好者來說,礁湖星雲星也一個壯觀的天體,Brad Wallis和Robert Provin用他們傑出的照片證明了這一點,Andjelko Glivar博士也用Celestron 8望遠鏡拍到了精美的圖片。

與礁湖星雲M8聯繫在一起的年輕疏散星團 NGC 6530被歸類為Trumpler型“II 2 m n”(參見《Sky Catalog 2000》等書),這意味著它是分離的,只有微弱的中心聚集度,它的恆星亮度分布範圍適中,數目也適中(50-100顆恆星),與星雲物質相聯繫(顯然與礁湖星雲聯繫在一起)。由於它的成員星發出的光都因為星際介質的吸收而略微偏紅,這個星團可能剛好位於礁湖星雲的前方。其中最亮的恆星是一顆6.9等的高溫O5型星,Eichler給出了它的年齡為2百萬年。Woldemar Götz提到這個星團中包含著一顆奇特的Of型星,即超高溫的明亮O型恆星,其光譜中帶有奇特的電離和電離氮的譜線。

這個星雲向東方延伸的暗淡部分(我們照片的頂端,超出照片以外)擁有自己的IC編號,即IC 4678

M8位於非常顯眼的人馬座銀河區域。由DSSM拍攝的另一張照片顯示出礁湖星雲M8和三裂星雲M20,以及他們周圍繁多的恆星和暗星雲。我們還有更多M8和M20區域的照片,其中一些還包括了附近的疏散星團M21。

觀察拍攝

礁湖星雲 礁湖星雲

M8中心區域的這幅照片,是由哈勃空間望遠鏡拍攝的三幅照片經過精細的窄條過濾後拼接而成的。假如你能到礁湖星雲跟前去看看它,那么你會發現照片上的顏色與你眼睛所看到的顏色並不完全一致。然而這與我們平時常見的許多天體照片比起來,已經是非常接近眼睛所看到的顏色了。

面對哈勃空間望遠鏡拍攝的礁湖星雲的照片,使我們不禁聯想起“哈勃”的另一幅傑作.那就是1995年4月份拍攝的巨蛇座鷹狀星雲(M16)中心區域的照片,三個猶如大象鼻子的氣體柱狀物,以及大象鼻子上面伸出來的一個個纖細的手指狀結構。然而,M8的中心是比“老鷹的心臟更為複雜的地方。兩者相同之處在於它們都是恆星誕生的地方。

照片右下角那顆包在紅色光暈中的明亮恆星,即人馬座9,超大質量的O5型星,發出極其大量的紫外輻射。這一股股高能輻射猛烈地轟擊它周圍星雲的表面,把冷的氣體加熱到比太陽表面溫度還高。這個加熱過程在星雲內部產生了驚人的擾動,形成了強大的風,強風又把星雲內部區域的一些物質吹出來,使這個星雲逐漸分化、瓦解,這個過程就是光致蒸發。這顆恆星就像一個地地道道的“不孝之子”,它是在星雲中誕生的,長大以後,卻又大肆掠奪星雲,致使這個星雲逐漸消亡。

鷹狀星雲中心的三個“大象鼻子”也是由光致蒸發塑造出來的,還有著名的獵戶座大星雲(M42)內部也有類似的光致蒸發過程。鷹狀星雲中心大象鼻子的附近沒有超大質是的恆星,光致蒸發是那裡唯一主要的物理過程。而M8由於星雲中心有超大質量恆星的存在,它的情況就不那么簡單了。光致蒸發形成的強風與超大質量恆星產生的星風相遇,會造成星雲內部強大的水平切變,嚴重地扭曲雲層,形成諸如扭結、疙瘩、龍捲風等各種怪異的結構。那裡最大的一個扭結長約0.5光年,寬約0.125光年;一對龍捲風長達1.5光年。在這幅令人驚異的照片上,我們還能看到恆星周圍的弓形波、噴流和環等複雜結構。

礁湖星雲礁湖星雲
恆星的誕生過程是天文學家研究的重點課題之一。M8,M16和M42這幾個氣體裡雲中都有年輕恆星或正處於形成過程的原恆星(也稱氣體球狀體)存在,這是天文學家早已發現的事實,因此它們早已成為天文學家研究恆星誕生的天然實驗室。然而,令人遺憾的是,人們即使使用地面上最大的望遠鏡也不能看消楚它們的內部結構。因此天文學家自然把希望寄托在“哈勃”空間望遠鏡上。“哈勃”果然不負眾望,給我們拍到了這些氣體星雲內部結構的精彩照片,令我們眼界大開,更讓天文學家對恆星誕生的物理過程有了進一步的認識。我們期待著哈勃空間望遠鏡給我們揭示出更多的宇宙秘密。

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