當(dāng)你仰望蒼穹的時(shí)候，可曾想過這些仿佛亙古既有的星辰來自何方、終于何處?星云，在我們已知的宇宙里，所有的星辰都來自它，也大多終于它。早在古典時(shí)代，夜空被燈光遮蔽之前，人類就觀察到了這些飄渺的存在，但是直到最近一個(gè)多世紀(jì)，我們才大致明白星云是什么：是彌漫在星際之間的氣體和塵埃，氫和氦是它們最主要的成分。

 

　　星云按照形態(tài)分為什么

　　傳統(tǒng)上，星云按照形態(tài)區(qū)分成彌漫星云、行星狀星云和超新星遺跡這幾類。

　　其中，彌漫星云籠統(tǒng)地包含了那些沒有明顯邊界的星云，例如獵戶座的火焰星云(NGC 2024)，直徑6光年左右;天蝎座的貓爪星云(NGC 6334)，直徑40光年左右，人馬座的礁湖星云(NGC 6523)，直徑140光年左右，不勝枚舉。

　　它們?nèi)鐭熑珈F，在天文攝影不同的濾鏡和著色下展現(xiàn)出夢幻且神秘的色彩。

　　行星狀星云要明確得多，它們是中等質(zhì)量恒星演化至老年，在紅巨星階段向外膨脹出的殼狀大氣，直徑數(shù)光年，并且受到內(nèi)部殘骸的激發(fā)而發(fā)出明亮鮮艷的光。

　　由于相似的演化歷程，它們的結(jié)構(gòu)往往很類似，內(nèi)部通透，外層明亮，中心對稱，猶如一顆行星，但最終會(huì)瓦解成彌漫星云，將恒星未利用的和新制造的元素還給星際。

　　特別的，在紅巨星演化成行星狀星云之前，還會(huì)經(jīng)歷一個(gè)噴發(fā)階段，被糟糕地稱作“原行星云”。由于大量物質(zhì)從恒星兩極釋放出來，常常呈現(xiàn)出獨(dú)特的X形。

　　超新星遺跡是行星狀星云的增強(qiáng)版，當(dāng)一個(gè)大質(zhì)量恒星在演化晚期以超新星形式爆發(fā)的時(shí)候，留下的殘骸就是超新星遺跡，比如節(jié)目中多次露面的“蟹狀星云”——它們常有斑斕的湍流結(jié)構(gòu)，核心的中子星會(huì)成為強(qiáng)勁的輻射源，比如仙后座A是銀河系內(nèi)最年輕的超新星遺跡，距離地球1.1萬光年之遠(yuǎn)，卻是天空中除太陽以外最強(qiáng)的射電源。

　　但是除了大質(zhì)量的恒星，白矮星也可能吞噬伴星然后爆發(fā)成超新星，這樣的超新星遺跡大多呈現(xiàn)出明顯的殼層狀，外層來自白矮星形成時(shí)的爆發(fā)，內(nèi)層來自超新星的爆發(fā)，沒有致密的輻射核心，第谷超新星(SN 1572)是最典型的案例——但無論哪種超新星遺跡，最后都會(huì)流散成彌漫星云，將大量金屬元素播撒在宇宙中。

　　同時(shí)，一些超大質(zhì)量恒星在超新星爆發(fā)之前會(huì)進(jìn)入一個(gè)極度明亮并大量拋射物質(zhì)的階段，這些噴出的物質(zhì)會(huì)籠罩在恒星周圍，并逐漸被恒星吹大，形成一個(gè)氣泡狀的星云，稱為沃爾夫–拉葉星云。

　　我們已經(jīng)認(rèn)識了這樣多的星云，但糟糕的是，星云在不同的領(lǐng)域有不同的分類方式，比如在天文愛好者的觀測中，星云更常按照發(fā)光方式分為發(fā)射星云、反射星云和暗星云。

　　其中發(fā)射星云是因?yàn)楦邷鼗蛘呒ぐl(fā)而發(fā)出可見光的星云，可能是傳統(tǒng)分類中的任何一種星云;反射星云和暗星云都是不能發(fā)出可見光的星云，區(qū)別就在于前者因?yàn)榉瓷淞酥車男枪舛晃覀兛吹?，后者則是遮擋了星光才被我們看到。

　　它們大多是溫度較低的彌漫星云，總是相伴出現(xiàn)，并與發(fā)射星云混合起來，構(gòu)成一些恢弘的場面，除了獵戶座大星云與附近的馬頭星云，船底座大星云中的上帝手指也是著名的例子。

　　然而在天體物理中，我們用氣體的溫度、密度、電離程度等區(qū)分它們，最常見的稱謂比如分子云、中性氫區(qū)即H I區(qū)、電離氫區(qū)即H II區(qū)，涵蓋了更大尺度的結(jié)構(gòu)，比如整個(gè)獵戶座都被獵戶座分子云覆蓋，它涵蓋數(shù)百光年的空間，有幾十萬個(gè)太陽那么重，占據(jù)了夜空4%以上——獵戶座大星云只是獵戶座分子云在獵戶兩腿之間的一小部分。

　　這樣巨大的結(jié)構(gòu)會(huì)在引力下收縮加熱，或者被恒星加熱，氫分子解體成氫原子，就是中性氫區(qū)，我們常在星系合并時(shí)的潮汐結(jié)構(gòu)中觀察到它們。

　　而在更高的溫度下，氫原子變成氫離子，就是電離氫區(qū)，所有的發(fā)射星云都可能是電離氫區(qū)，它們是恒星的搖籃，又在創(chuàng)生之柱這樣的陰暗結(jié)構(gòu)中爆發(fā)出新的生命——但那就是另一個(gè)磅礴的故事了。

　　下面列幾種星云

　　1.暗星云

　　明亮的彌漫星云之所以明亮，是因?yàn)橛幸活w或幾顆亮星的照耀。如果氣體塵埃星云附近沒有亮星，則星云將是黑暗的，即為暗星云。

　　暗星云由于它既不發(fā)光，也沒有光供它反射，但是將吸收和散射來自它后面的光線，因此可以在恒星密集的銀河中以及明亮的彌漫星云的襯托下發(fā)現(xiàn)。

　　2.超新星遺跡

　　超新星遺跡也是一類與彌漫星云性質(zhì)完全不同的星云，它們是超新星爆發(fā)后拋出的氣體形成的。與行星狀星云一樣，這類星云的體積也在膨脹之中，最后也趨于消散。

　　最有名超新星遺跡是金牛星座中的蟹狀星云。它是由一顆在1054年爆發(fā)的銀河系內(nèi)的超新星留下的遺跡。在這個(gè)星云中央已發(fā)現(xiàn)有一顆中子星，但因?yàn)橹凶有求w積非常小，用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡不能看到。它是因?yàn)樗忻}沖式的無線電波輻射而發(fā)現(xiàn)的，并在理論上確定為中子星。

　　3.彌漫星云

　　彌漫星云是星際介質(zhì)集中在一顆或幾顆亮星周圍而造成的亮星云，這些亮星都是形成不久的年青恒星。彌漫星云呈現(xiàn)為不規(guī)則的形狀，猶如天空中的云彩，但是它們一般都得使用望遠(yuǎn)鏡才能觀測到，很多只有用天體照相機(jī)作長時(shí)間曝光才能顯示出它們的美貌。

　　4.行星狀星云

　　行星狀星云呈圓形、扁圓形或環(huán)形，有些與大行星很相像，因而得名。這類星云與彌漫星云在性質(zhì)上完全不同，它們是如太陽差不多質(zhì)量的恒星演化到晚期，核反應(yīng)停止后，走向死亡時(shí)的產(chǎn)物。這類星云的體積在膨脹之中，最后趨于消散。在行星狀星云的中央，都有一顆高溫恒星，稱為行星狀星云的中央星。這是正在演化成白矮星的恒星。

　　星云

　　星云是由宇宙中的塵埃及氣體所形成的，其主要成分是氫氣。簡單來說，可分為四類：發(fā)射星云、反射星云、暗黑星云及行星狀星云。

　　發(fā)射星云

　　發(fā)射星云是受到附近熾熱光量的恒星激發(fā)而發(fā)光的，這些恒星所發(fā)出的紫外線會(huì)電離星云內(nèi)的氫氣(Hii regions)，令到它們發(fā)光。在天空中有很多為人熟悉的發(fā)射星云，如M42獵戶座大星云，其目視星等為4等，肉眼可見。它距離我們1600光年，而直徑為30光年。利用小口徑望遠(yuǎn)鏡已能輕易觀測得到氣狀的情況以及位於其中心部分的四合星(利用大口徑望遠(yuǎn)鏡可看到六顆)，這四合星是在獵戶座大星云中心形成的。

　　反射星云

　　反射星云與呈紅色的發(fā)射星云不同，反射星云是靠反射附近恒星的光線而發(fā)光的，呈藍(lán)色。反射星云的光度較暗弱，較容易觀測到的例子是圍繞著金牛座M45七姊妹星團(tuán)的反射星云，在透明度高及無月的晚上，利用望遠(yuǎn)鏡便可看到整個(gè)星團(tuán)是被淡藍(lán)色的星云包裹著的。

　　暗黑星云

　　暗黑星云本身不會(huì)發(fā)光，亦沒有恒星包含其中，而它能夠被發(fā)現(xiàn)是由於它遮擋了背景的星云或恒星的光線，從而給我們看到的。著名的幾個(gè)暗黑星云如南天的煤袋星云和北天獵戶座里的馬頭星云(B33)。馬頭星云更被業(yè)余的天文同好視為目視深空天體觀測之終極。本港觀測過馬頭星云的天文同好不超過十人，原因是要看到它，非要借助大口徑望遠(yuǎn)鏡不可。

　　行星狀星云

　　與先前提及的三類星云不同，行星狀星云是恒星晚年時(shí)的產(chǎn)物。透過望遠(yuǎn)鏡觀測，大部分行星狀星云呈像行星般的圓盤狀，實(shí)則與行星沒有任何關(guān)系。

　　當(dāng)一顆低質(zhì)量恒星步入晚年時(shí)便會(huì)膨脹成紅巨星，而當(dāng)膨脹至某一程度，便會(huì)再次向內(nèi)塌縮，在這過程之中，部分物質(zhì)會(huì)繼續(xù)向外膨脹，形成氣殼(即我們所說的行星狀星云)，而中心則會(huì)形成白矮星。普遍行星狀星云的「生命」是十分短暫的，通常這些氣殼會(huì)在數(shù)萬年之內(nèi)便會(huì)逐漸消失。不是所有行星狀星云都是呈圓面的，有些行星狀星云的形狀十分獨(dú)特，如位於狐貍座的M27啞鈴星云及英仙座中M76小啞鈴星云等。

　　結(jié)語：

　　天文地理學(xué)是距離生活最遙遠(yuǎn)的基礎(chǔ)科學(xué)，這種遙遠(yuǎn)甚至可以測量出來——距離我們最近的天體是月球，38.5萬公里。

　　但是即便在光都要耗費(fèi)成千上萬年才能抵達(dá)的遙遠(yuǎn)地方，仍然充滿了讓我們神往的存在，星辰，人類永遠(yuǎn)地仰望著它們，我們想知道這些仿佛永恒的事物從何而來，終結(jié)于何處。