礁湖星云,在梅西耶星表中名列第八,簡稱M8,是一個位于南天人馬座的發射星云(也可稱之為電離氫區)。在NGC用表中排名6523,又稱NGC 6523。這個星云是許多天文愛好者十分熟悉并且喜愛的天體之一,也是天文攝影的熱門目標天體。
礁湖星云充滿熾熱氣體,是許多年輕恒星的家園,因其中心左側的數道塵埃帶而獲得了礁湖星云的別名。
簡介
礁湖星云明亮的氣體云被一條遮掩物質形成的暗帶切開。利用雙目望遠鏡觀測,它是一個有明顯核心的橢圓型云狀物。這個星云中包含了一個稀疏的疏散星團NGC 6530。人馬座的梅西耶天體除礁湖星云外,還包括奧米加星云、三葉星云、小人馬恒星云、M18、M21、M22、M23等。
拍攝
M8星云即使是不用雙筒望遠鏡,朝人馬座星云看去就能看到這顆易被捕捉的星云。形成恒星的過程不但造成了其斑斕色彩還造成了宇宙的混亂。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星云旁,形成于巨大冷恒星的大氣中和超新星爆炸的碎片里。
礁湖星云這種壯觀的景象是按科學的方法由氫,硅和氧發射出特殊的顏色所形成的。現在看到來自M8星云的光是大約5000年前的,光要花5000年才能到達地球。
發現過程
這美麗的宇宙云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云命名為M8,現代天文學家們認為礁湖星云是一個活躍的恒星孕育場,它距離地球有5,000光年遠,位于在銀心的方向上。
星團NGC 6530由Flamsteed在1680年左右發現。礁湖星云由Le Gentil在1747年發現。
與其他彌漫星云一樣,星云物質中形成的由年輕恒星組成的星團總是先被發現,位于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才發現了星云。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,然后才提到星云物質圍繞在人馬座9周圍;他測量的原始位置也更接近現在星團的位置,而不是星云的位置。然而,現在人們通常把星云當成“Messier 8號天體”。
按照Kenneth Glyn Jones的說法,礁湖星云的視大小延伸達90x40角分,即3倍滿月的直徑。
M8的距離還有點不確定,如果距離5,200光年是正確的話,其真實長度就相當于約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云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云。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。據礁湖星云距離來估計,圖像大約橫跨30光年。
星團形狀
發射星云是氣體星云的一種。它們形狀大都很不規則,而且往往沒有明晰的邊界,所以又稱彌漫發射星云。在這些星云中間通常都有一個或一團高溫恒星。這些高溫恒星的豐富的紫外輻射使星云內的氣體激發,從而產生光致電離而形成星云的發射光譜,所以稱為發射星云。在發射星云中除大量熾熱氣體外,也包含少量塵埃物質。星云中的物質密度,從暗星云中的每立方厘米十幾個原子到較亮星云中的幾百個、上萬個原子。它們的電子溫度一般在1萬度左右。
銀河系中的發射星云大都分布在銀道面附近和旋臂上,與一些年輕恒星群的分布是一致的。所以在發射星云和激發星之間,除能量供需關系外還存在著演化上的關系。近年來射電天文觀測的進展,發現很多亮星云位于一個更大的暗星云之中,如人馬座大星云就包含有礁湖星云(M8)、鷹星云(M16)、歐米茄星云或稱馬蹄星云(M17)和三葉星云(M20)。它們很可能就是恒星誕生的地方。
星團特征
礁湖星云中存在著一些被稱為“巴特·博克球狀體(Bok globules)”(Burnham)的暗星云,成為最值得注意的特征之一。這些“球體”的直徑大約為10,000AU(天文單位),是正在縮的原恒星的星云。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的暗星云表:Barnard 88(B 88),類似彗星狀,從北向南延伸(從上到下),位于圖片中左側上邊緣附近;更小的B89位于星團NGC 6530的區域;窄長形的暗云B 286位于星云的南側邊緣(圖片的下邊緣)。按照David Eichler的說法,這個星云的厚度可能與前面提到的真實長度相當。
在礁湖星云最明亮的部分,可以見到一個不同尋常的結構,按其形狀被稱為“沙漏星云”。這個結構是由John Herschel發現的,是由處于形成過程中的恒星形成的;沙漏星云在非常年輕的高溫恒星的強烈激發下,發出明亮的發射線,其主要的輻射來源是高溫恒星Herschel 36(視星等9.5等,光譜型O7)。靠近這一結構的礁湖星云中最明亮的恒星,人馬座9(5.97等,光譜型O5)也提供了大量高能輻射,使得星云受激發光。
哈勃空間望遠鏡被用于研究礁湖星云M8中的沙漏星云區域,結果于1997年1月公布。
即使對業余天文攝影愛好者來說,礁湖星云星也一個壯觀的天體,Brad Wallis和Robert Provin用他們杰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。
與礁湖星云M8聯系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,它的恒星亮度分布范圍適中,數目也適中(50-100顆恒星),與星云物質相聯系(顯然與礁湖星云聯系在一起)。由于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于礁湖星云的前方。其中最亮的恒星是一顆6.9等的高溫O5型星,Eichler給出了它的年齡為2百萬年。Woldemar G?tz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型恒星,其光譜中帶有奇特的電離氦和電離氮的譜線。
這個星云向東方延伸的暗淡部分擁有自己的IC編號,即IC 4678。
觀察拍攝
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后拼接而成的。假如你能到礁湖星云跟前去看看它,那么你會發現照片上的顏色與你眼睛所看到的顏色并不完全一致。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云的照片,使我們不禁聯想起“哈勃”的另一幅杰作.那就是1995年4月份拍攝的巨蛇座鷹星云(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“老鷹的心臟更為復雜的地方。兩者相同之處在于它們都是恒星誕生的地方。
照片右下角那顆包在紅色光暈中的明亮恒星,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云的表面,把冷的氣體加熱到比太陽表面溫度還高。這個加熱過程在星云內部產生了驚人的擾動,形成了強大的風,強風又把星云內部區域的一些物質吹出來,使這個星云逐漸分化、瓦解,這個過程就是光致蒸發。這顆恒星就像一個地地道道的“不孝之子”,它是在星云中誕生的,長大以后,卻又大肆掠奪星云,致使這個星云逐漸消亡。
鷹星云中心的三個“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云(M42)內部也有類似的光致蒸發過程。鷹狀星云中心大象鼻子的附近沒有超大質是的恒星,光致蒸發是那里唯一主要的物理過程。而M8由于星云中心有超大質量恒星的存在,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恒星產生的星風相遇,會造成星云內部強大的水平切變,嚴重地扭曲云層,形成諸如扭結、疙瘩、龍卷風等各種怪異的結構。那里最大的一個扭結長約0.5光年,寬約0.125光年;一對龍卷風長達1.5光年。在這幅令人驚異的照片上,我們還能看到恒星周圍的弓形波、噴流和環等復雜結構。
恒星的誕生過程是天文學家研究的重點課題之一。M8,M16和M42這幾個氣體里云中都有年輕恒星或正處于形成過程的原恒星(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恒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。愛德文·哈勃果然不負眾望,拍到了這些氣體星云內部結構的精彩照片,令我們眼界大開,更讓天文學家對恒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。
參考資料 >