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宇宙之精彩天体九

 负鹏载舟 2014-06-27
(科普2013-06-25 09:29:14)

宇宙之精彩天体九
在数百年前,CRL 618只是个很平凡的红巨星。不过自从它用完了核心的燃料后,它就拋出了外层气壳,逐渐形成这个行星状星云。它在外观上,很像是个正在庆祝胜利的奥林匹克选手。严格来说,它现在只是个原行星状星云,不过CRL 618演化的很快,它正以每小时70万公里的高速,喷出许多炽热的气体环和形状复杂的喷流。再过数千年,这颗红巨星的核心将会露出来,成为一颗炽热的白矮星。在现阶段,行星状星云形成的问题,还是有许多疑点,其中也包括它们的形状是怎么形成的。CRL 618含有非常丰富的碳分子,也许有一天,CRL 618能够协助天文学家来宣告研究胜利呢!

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在巨大分子云DR21通常不可见的内部,天文学家发现一个会形成创记录大质量的恒星诞生区。受到星际尘埃的阻挡,这个分子云在可见光波段是不透明的。不过位于地球轨道上的太空望远镜,去年用红外数组相机,在中红外光波段为我们打开了一个观测这个分子云内部的窗口。在下面这张代表色红外光照片里,最突出的特征为其中的巨大泡泡、云气和尘埃交织成的丝状物、以及非常大质量的恒星。这些丝状物因为内部含有名为多环芳香烃碳氢化合物的有机物质,在红外光波段反而会发出辉光。这么错综复杂的丝状物,是星际风、辐射压、磁场、和重力相互作用下的产物。这个分子云位在北天的天鹅座内,距离我们约有6000光年远,影像呈现的区域大约横跨75光年。

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在绵延数百光年的发射星云IC 1396之内,光亮的云气和黝黑的尘埃云交织在一起,而且恒星不停地从这个离我们只有3000光年远的星云诞生出来。这张色泽特别亮丽的星云影像,是由透过窄波段滤镜拍摄的数张数字影像合成出来的。这些滤镜实际上挡掉了大部分星光,只有星云中某些特定种类原子所发出的光波才能穿透过。因此,影像的色泽让我们很容易就可以看出那些元素是IC 1396辉光的主要来源。例如,以红色标示的是硫原子发出的辐射,氢的辐射是绿色,而氧是蓝色。这种美丽且具有科学价值的影像,和肉眼所见的有很大之差异。IC 1396位于高且遥远的仙王座内。

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怪异蛋星云的中心到底在那里呢?雏鸟在出生时会从蛋内啄出来。很相类似的,蛋星云中心的恒星也正在拋出它外层的云气和尘埃,慢慢地变成一颗白矮星。蛋星云位于北天的天鹅座内,大小约有一光年,是一个快速演变中的前行星状星云。由于受到厚重尘埃的遮掩,我们看不到它的中心星,不过外围尘埃气壳因为反射这颗恒星的光,反而清晰可见。相对于尘埃微粒、中心星和观测者所定出的平面,振动方向沿着这个面的星光会被大量反射,造成我们看到的星光发生偏振化的现象。所以只要量测来自蛋星云的偏振光指向,能找到隐而不见恒星的可能线索。下面这张影像是由哈伯太空望远镜的先进巡天相机所拍摄的,并且经过假色处理,以突显偏振光的指向。

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ESO202-G23乱得五彩缤纷,它成因于数亿年来两个星系相互碰撞的结果。照片上的各种色泽,给天文学家很多有关它们碰撞的讯息:照片中心的活跃核心正喷出紫外辐射,激发四周的气体发出蓝光,被重力扭曲的漩臂呈绿色,在中左方的恒星诞生区发出蓝光,而尘埃则发出红光。再过数十亿年,“这团混乱”将演化成为正常形状的星系。

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半人马座是南天最耀眼的星座之一。除了美丽的银河,蜿蜒穿过这个大型的星座外,星座内的天文奇景还包括离太阳最近的恒星—南门二、银河系最大的球状星团—Omega Centauri、和最近的活跃星系—半人马座A。上面这个编号为ESO 269-57的壮丽星系,具有由明亮蓝色星团所构成的紧密漩臂,它也是位于半人马座内。这个面向我们的螺旋星系,距离约有一亿五千万光年,而大小有二十万光年(我们银河系为10万光年)。它的前方有一层由我们银河系内恒星所形成的“星纱”。较明亮的前景恒星,因为望远镜成像的特征而产生的绕射星芒,以及数字相机饱和像素所产生的黄色垂直斑纹。这张影像是由欧洲南方天文台的极大口径望远镜所拍摄,在影像的背景,我们也可以隐约看到许多较远和暗淡的星系。

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为什么螺旋星系ESO 510-13会扭曲变形得这么厉害呢?螺旋星系扁平的盘面,是由亿万颗恒星和弥漫的云气所组成的,它们在星系的重力牵引之下,绕着星系的核心打转。螺旋星系的扁平盘面又是怎么来的呢?现在的理论认为它们是星系形成初期,巨大云气团互撞和合并的产物。不过扭曲的星系盘并不是件很稀罕的事,因为我们的银河系,可能就有个略为变形的盘面呢。造成银河盘面变形的原因,虽然还是科学研究的题材,不过可能的成因不外乎来自其它星系的重力牵引或与其它星系互撞。下面这张影像中的ESO 510-13位于南天的长蛇座内,距离我们大约一亿五千万光年,大小约有十万光年。为什么螺旋星系 ESO510-13会扭曲变形呢?许多螺旋星系的盘面薄而扁平,而且并不是固体。螺旋星系的盘面是由亿万颗恒星和气体松散地集合而成,它们全受到重力的牵引环绕星系核心运动。

 

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海山二星是我们银河系最明亮的恒星系统之一,它每秒钟所辐射出去的能量大约是我们太阳的数百万倍。海山二星也是我们所知道最怪异的恒星系统之一,在19世纪的初叶,它突然变得非常亮然后又很快的暗去。最近,钱卓拉观测站在X-射线波段观测海山二星,并且被这个神秘的天体,带来更多原来没预料到的新谜团。在下面这张图像里,钱卓拉观测站发现有个2光年大小的马蹄铁状外环,环绕着大小约是3光月(光走三个月的距离)的炽热核心。从海山二星核心区,以超音速喷出的物质相互碰撞,很可能是产生这种奇特结构的主要原因。天文学家相信在接下来的数千年内,海山二星可能会发生超新星爆炸。

宇宙之精彩天体九
首先想象一根大约半个省宽,半个地球长的管子。再想象一下这个管子充满了以每小时五万公里流动的炽热气体。进一步,再想象这根管子不是用金属而是用看不见摸不着的透明的磁场做成的。到此,你所描绘的就是太阳表面无数针状体当中的一个。下图也许是目前为止,针对这些谜一般的太阳流管,分辨率最高的一张图。许多的针状体出现在上面这幅图像中,编号为10380的活跃区,最明显的是画面右边,如毯子般的黑色针状体。最近拍摄的时序影像显示,针状体的生命周期大约持续五分钟,始于突然涌起的气体然后在到达针状体的顶端后逐渐变暗,并落回太阳中。这些影像同时也首次暗示,造成针状体的原因,是类似声波但在太阳表面上传播的波动,不过却穿出太阳表面喷出炽热的气体,产生针状体。

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图中下方的亮点,是一个不寻常的天体:棕矮星,棕矮星有时候称为“失败的恒星”,因为它的质量不够大,无法点燃核反应。一颗棕矮星的质量比行星大许多,一般相信,棕矮星也像恒星一样经由云气收缩过程而诞生的。棕矮星与行星可能非常多,不过在它们绕行的恒星星光下,很难看见它们。新的观测技术,如使用日冕仪屏蔽挡住亮星的光,这样就可以侦测到这些不明亮的星体。图中央来自于恒星Gliese 229A的星光已经被遮住,并且经过数字化的处理,留下了清晰的棕矮星Gl 229B影像。当这种技术达到完美时,就可侦测到地球般大,绕行邻近恒星的行星。

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