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宇宙之精彩天体十六
(科普2013-06-26 16:04:11)


为什么星系M94的核心会如此明亮呢?螺旋星系M94的核心周围绕着一环刚诞生的恒星,让星系的外观变得很奇特,同时也让核心发出很强的辉光。现在最可信的触发机制理论认为,星系M94有着由恒星组成的长结,像棒子般不停地转动,产生一个向外扩张的环状星暴增区。上面这张经过数字增锐的M94影像,涵盖的区域大约有30光年。M94位在北天的猎犬座,距离我们约有1500万光年远,用小口径的望远镜就能看见它。

在这张哈勃太空天文望远镜所拍摄到银河星团MS1054-03的影像中,数以百计的银河有如许多晦暗的亮点。这个星团处于已知最遥远的银河星团之中,和我们相距有80亿光年。最近有报导指出,在这个星团中含有有史以来数量最多的碰撞星系。在上图中,左侧的小插图可以看出这种真实的星系碰撞。这些碰撞星系由于受到重力效应而瓦解,一般认为大约经过10亿年的时间可以融合成较大的星系。这种理论似乎得到这种结果的支持。虽然,在遥远的、早期的宇宙中,星系碰撞发生的频率较高,但是在周围、“近代”的宇宙中,这种现象仍然可能会发生。

 

对产生这个行星状星云的中心恒星来说,它的来日的确是不多了。当一颗类似太阳的恒星,用完它中心的核燃料后,会经过这种短暂但很美丽的恒星生命终结阶段,在它拋出外层的气壳后,它的核心将成为一颗逐渐冷却和慢慢变暗的白矮星。在1995年,天文学家利用哈勃望远镜,对这类行星状星云拍摄了一系列影像,包括下面这张沙漏星云的影像。在这张影像中,可以看见发出红色辉光的氮气、绿色的氢气和绿色辉光的氧气,而这些多彩气体组成沙漏壁上的细致环状结构。经由这些前所未见的高分辨率影像,天文学家得以一窥这类星云产生过程的惊人细节,对了解和解开行星状星云的多样性、复杂形状和对称性的问题,可能会有很大的帮助。

 


行星状星云Mz3是从一颗与太阳类似的球状星体所拋出的。那它为什么不是一个大圆球呢?为什么这些喷出的气体会形成一只蚂蚁的形态呢?以每秒1000公里被拋出的气体,横跨有几光年的长条结构,以及星云中央恒星的磁场,都可能提供了有利的线索。一个可能的答案是:Mz3星云中靠近中心亮星附近,隐藏着第二颗较暗的恒星,绕着亮星运行。另一个可能的答案是:中心星的自转与磁场,使得被拋出的气体分布成这样的形状。由于中心星与太阳看起来是那么地类似,天文学家希望借着进一步地了解这只巨大太空蚂蚁的身世,让我们能对太阳与地球的未来有更深的认识。

在寻找大质量恒星的过程中,哈勃太空望远镜又看到另一个很壮观的恒星形成区。巴比龙星云法文的意思是蝴蝶,它的另一个名字是N159,它的大小约是150光年,位于我们的邻居星系大麦哲伦星云,和我们的距离大约是17万光年。在下面这张照片中,可以很清楚的看到许多明亮的新恒星、由尘埃组成的暗黑丝状物、炽热发光的氢气及中心附近的不寻常致密云气。中心云气的形状为什么会像是哑铃?原因仍然不清楚,有可能是由一颗还没看到的大质量恒星所造成的,而这颗恒星有很厚气盘。

 

为什么N44C会发出这么奇怪的辉光呢?虽然看起像是造成这个发光星云的恒星,很年轻也很明亮,不过它的温度并没有高到能够产生上面影像的某些颜色。企图在X射线波段寻找隐藏热星的观测工作,并没有任何收获。一种试图解释上面这个谜团的理论认为,已知的中心星有颗是中子星的伴星,而且它具有很大的轨道。只有这颗中子星穿过已知中心星周围星气盘的短暂期间,星云才会发出炽热的X射线辐射。这种理论是否正确,只有静待未来的观测来证实了。下面这张影像是由哈勃望远镜所拍摄的,影像的主角就是N44C,它是个发射星云,位在我们银河系的卫星星系——大麦哲伦星云内。离明亮云气区相当远的流动五彩云气带和黝黑尘埃带,可能是更大范围的N44云气团之一部份。光大约要用上125年才能越过N44C。

 


从地球上遥望星系NGC 4565的侧面,如同大家所知,它就像一只细针,因为它侧面看起来细长。明亮的NGC4565星系是春天北方的天空天文爱好者喜欢观测的对象。因为它座落在黯淡且清晰的后发座。这张锐利颜色的照片可以看出星系中央拱起的星核,充满带着黄色光芒而年迈的星星。中央星核被带状的星尘所遮蔽,正好在星系的平面上。就像我们的本银河系一样,是座庞大的宇宙孤岛,NGC 4565大约距离我们有3000万光年,且半径有10万光年。事实上,有些人认为NGC 4565是天空上的杰作,却被梅西叶所遗漏。

 


从哈勃太空望远镜观测资料组合出的这张影像,呈现了一颗超新星爆炸发生之后,附近天区被照亮及残渣四散的壮丽景象。这个编号为N49的云气,位于我们邻近的大麦哲伦星系里,由震波所造成的条状发光云气散布在大约30光年的区域。这颗超新星爆炸所发出的光,大约数几千年前就传到地球了,然而在25年前的1979年3月5日,又在N49侦测到另一个很强烈的爆炸,并发出非常强烈的伽玛射线辐射。此一事件是一系列天文物理研究热潮的起点,让很多天文学家注意到另一种新且奇特的天体之存在。现在认为这个“3月5日事件”是由一颗磁星所造成的,它是种高度磁化的自转中子星,也是在造成N49遗骸的超新星爆炸中形成的。这颗磁星以每秒1200公里的速度冲撞超新星爆炸的碎片。有意思的是这片星云的形状酷似南美洲。


质量是太阳数倍至数十倍的大恒星,对它们所在的宇宙环境,通常会有很重大的影响。它们会翻搅、混合周围的星际云气和尘埃,并对未来的恒星和恒星系统的组成及位置,有着无可磨灭的影响。在我们邻近的星系-大麦哲伦星云里,就可以看到一个绝佳的例证。上面影像中的泡泡状星云名为Henize 70,它又称为N70或DEM301。它是个由星际气体所形成的超大型明亮泡泡,直径足足有300光年。Henize 70中心大质量炽热亮星的恒星风,以及超新星爆炸的震波,将星际物质吹成这个充满稀薄但炽热气体的宇宙泡泡。研究这种超级泡泡,让天文学家有机会去探索恒星生命循环和星系演化之间的关联。

在晚上,将手电筒放在你的下巴下,倾斜手电筒不要直射到你的朋友,光线会照出你的脸,看起来让人吓一跳。漩涡星系NGC 1068玩同样的把戏,只是尺度大多了,是宇宙级的尺度。里头藏了一个强烈的X射线光源,可能是超级重的黑洞。因为黑洞周围的稠密的圆盘物质,X射线仍然会散射到我们的视直线上。以上的解释是根据钱卓拉望远镜的X射线资料及哈勃太空望远镜的光学影像所重叠的假色影像。红色标示光学资料,显示NGC 1068的漩涡结构约有7000光年的范围,叠上蓝色与绿色用来显示X射线的资料。宽的X射线发射区域应该是从星系核心流出的炙热气体,同时物质被中心更强烈的X射线云甚至隐藏的黑洞所照亮。NGC 1068也称为M77,它位于鲸鱼座,距离我们5000万光年。

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