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宇宙之精彩天體二十二

(科普2013-06-28 10:51:17)

明亮的恆星與黑暗的氣體充斥在NGC 6559的星雲中心。主要為氫氣的氣體造成瀰漫著紅色輝光的發射星雲,因為從鄰近星球發出的高能光線遊離了星際間的氫氣後,質子會再與電子結合而發出顏色特殊的光線,其中包括了這裡所見的紅色光澤。細小的塵埃顆粒則能極有效率地反射藍色星光,形成兩顆亮星附近的藍色反射星雲。同時塵埃也吸收可見光,造成看到的黑雲及細絲。NGC 6559位於射手座方向,距離我們5000光年。

在互相靠到最近的一億年後,我們從地球看到了這兩個相互作用激烈的「怪腳」星系——Arp 81。從這張色彩合成的哈勃太空望遠鏡影像可看到經過電光石火的相遇後重力毀滅性拉扯的細節,影像顯示出扭曲氣塵帶、高質量恆星形成區域及在「天體車禍」後拖了約有20萬光年長的重力曳尾。這兩個星系也稱做NGC 6622(圖左)與NGC 6621,它們兩個大小相當並多次重複靠近又遠離,命運註定它們在久遠的將來要合併成一個龐大的星系。這兩個星系位於天龍座並離我們2億8千萬光年遠。圖中划過NGC 6621的垂直黑線是像機造成的。

在不同的波段去看螺旋星系,它們的外觀是否有變化呢?NGC 6782的影像漂亮地證實了這問題,答案是肯定的。在可見光波段,NGC 6782 看起來是個正常的螺旋星系,有條明亮的棒狀結構橫過它的中心,但是在紫外光波段,核心區域卻有壯觀且複雜的結構。在上面這張哈勃望遠鏡的代表色影像里,就可以清楚看出其中最突出的結構是拱心環。這圈紫外光環,是最近一次星爆活動中誕生的年輕恆星所輻射出來的。天文學家現在正在探索,核心棒狀結構和這道環之間是否有關聯。現在看到來自NGC 6782的光,大約在1億8千多萬年前就已經發射出來了,在當時,恐龍還是地球上的霸主呢。NGC 6782位於孔雀座內,大小約有8萬光年,用望遠鏡才能看到它。

NGC 6791是我們所知最老和最大的疏散星團之一,但它為什麼會含有如此大量的雜質,則仍然是個懸案。典型的疏散星團,通常是由數百顆恆星所組成,而且恆星的年齡少於十億年。 NGC 6791很不尋常地含有數千顆恆星,有些恆星的年齡更高達80億年!更令人不解地是,NGC 6791相當地臟,它內部金屬(或是說比氦重元素)的含量,比大多數的星團都高。以我們的銀河係為例,金屬含量累積的速率很緩慢。所以,我們預期年老的恆星,金屬的含量應該相當低。這些難解的謎團,讓下圖的NGC 6791,成為天文學家最常研究的疏散星團之一。經由研究NGC 6791這類的星團,天文學家希望能夠了解星系核心的恆星如何演化。

鄰近的星系NGC 6822在許多方面都很不尋常,這個星系的恆星分布形態,使它被歸類為矮不規則星系,不過從地球看出去,它的形狀卻很接近一個矩形。對天文學家來說,NGC 6822最突出的特點是它數量異常多的HII區,這種區域是年輕恆星周圍的遊離化氫氣區。大型的HII區又稱為發射星雲,在上面這張影像中,它們分布在這個星系的四周,其中又以右上方最密集。影像的左下方有許多的明亮恆星,而它們形成一支很鬆散的臂。下面影像中的NGC 6822又稱為巴納德星系,距離我們只有150萬光年,所以是我們本星系群的成員之一。這個星系是眾多著名星雲的家鄉。它位於黃道的人馬座(射手座)內,用小型的望遠鏡就能看到它。在宇宙早期,恆星是如何形成的呢? 借著對NGC 6822的研究,天文學家正在累積更深入的了解。就在我們附近的NGC 6822,在現代分類標準下是屬於不規則星系,不過看起來卻更像數十億年前的星系。檢視NGC 6822 可以看出幾個明亮的恆星群,包括兩個已命名的哈勃-X和 哈勃-V。圖中,哈勃太空望遠鏡解析出Hubble V中的恆星,正活躍地散發光熱照亮周遭氣體。每一顆Hubble V中心亮結里的恆星,都比太陽亮上10萬倍。哈勃-V氣體雲延伸了約200光年大小,在射手座方向約150萬光年遠處。上面這團光亮的發射星雲,位於鄰近的星系NGC 6822內。它周圍的大質量年輕亮星,大約是在400萬年前,從這個星系的塵埃和氣體雲里凝結出來的。亮星強烈的紫外光輻射激發星雲的發出輝光,而星雲的形狀是恆星風和輻射和星雲作用所形成的。許多觀星人發現這個編號為哈勃-X的河外星雲,它的外觀和我們銀河系最著名的恆星形成區獵戶座大星雲很相似。不過,哈勃-X星雲的真實亮度遠比獵戶座大星雲高,它距離我們160萬光年遠,大約是獵戶座星雲距離的1000倍。哈勃-X的大小約有100光年,而相較之下,獵戶座大星雲只有10光年。為什麼它叫哈勃-X呢?X在羅馬數字系統里是10,而它是哈勃望遠鏡在星系NGC 6822內找到的第十個這類天體。

類似太陽的恆星,它們處在美麗行星狀星雲階段的時間非常短暫。恆星拋出它的外層氣殼,形成向外擴張的發射星雲的過程,以宇宙的時間尺度來說,只不過像是一眨眼的瞬間而已。行星狀星雲從形成到消散,通常只有1萬年左右,和動輒一百億年的恆星生命期相比,實在是非常短。美麗壯觀的行星狀星雲對專業和業餘的天文學家來說,都是已經很熟悉的天體,不過,有時候它們還是會爆冷門的。例如,在這張哈勃望遠鏡影像的兩端,昵稱為眨眼星雲的NGC 6826,就有兩個紅色神秘的快速移動低遊離光區。從形狀來看,它們是否正在向中央恆星擴張?如果是的話,那麼它們的弓形衝擊波真得是指錯方向了!

為什麼NGC 6872會這麼長呢?它由底端量到頂端的長度約是70萬光年(我們的銀河系才10萬光年),NGC 6872是現知最大型的棒旋星系之一。這個星系的外觀,也許跟它和星系IC 4970(位在照片的中上方)的碰撞有關。由上圖可以看到,NGC 6872左上方的旋渦臂有許多藍色的恆星形成區,這是它很突出的特點。現在所看到來自這兩個互撞巨型星系的光,是遠在恐龍時期之前三億年就發出了。 NGC 6872用小口徑的望遠鏡就能看到,它位於南天的孔雀座。

從銀河系看出去,星系NGC 6946的正面正好是對著我們。這個巨大的美麗螺旋星系離我們只有1000萬光年。高懸在仙王座內的群星,像一層面紗罩在它的前面。把視線從它明亮的核心,移向它鬆散且斷斷續續的旋渦臂,你會發現這個星系的顏色發生了很大的變化。它的色澤從核心年老恆星所發出的黃色,轉變成漩臂上年輕星團的藍色和恆星形成區的紅色。NGC 6946含有很豐富的雲氣和塵埃,所以是一個在紅外光波段也很明亮的星系。此外,它的恆星形成速率和恆星死亡率很都很高。20世紀里,就曾在NGC 6946發現了6個因為恆星爆炸死亡所造成的超新星事件。這張清晰的組合彩色數字影像里,還勉強可以看到星系美麗的核心,有個小型的棒狀結構。

大約1萬年前,也就是在人類開始有歷史紀錄之前的某一天,夜空中突然出現一道亮光,並在數星期之後逐漸暗去。如今,我們知道這一道亮光是一顆恆星爆炸的結果,而且爆炸之後還殘留下五顏六色的擴散雲氣。當這些到處亂闖的氣體撞擊並激發周圍的氣體時,就會出現這些顏色。下面的照片就是這個被稱為面紗星雲的西端,它正式的名字是NGC 6960,但是人們常叫它「巫婆掃帚星雲」。這個超新星爆炸的遺骸是位於天鵝座方向,1400光年的遠處。巫婆掃帚星雲橫跨1.5度的天區,大約是月亮視角的三倍。照片中央那一顆稱為天鵝座52的藍色亮星,在無光害的地方就可以用肉眼觀測到它,但是它與那次古老的超新星爆炸無關。

影像中左方這個發射星雲的名稱叫北美洲星雲,因為它和北美洲大陸的外觀很像。北美洲星雲右方這個較暗的星雲,編號是NGC 7000,或稱為鵜鶘(塘鵝)星雲。這兩個發射星雲距離我們大約1500光年,兩者之間由一個暗星雲隔開,它們總共延伸了將近50光年的範圍。這兩個位於天鵝座的星雲,在遠離都市光害的地區,用雙筒望遠鏡就能夠觀賞,當你找到亮星天津四後,再往它的東北方看,就不難找到這兩個美麗的星雲。發射星雲會發光,通常是因為星光激發和遊離星雲內的氫氣,不過到目前為止,天文學家還不知道到底是那幾顆恆星,激發這兩個星雲發出紅色的輝光。

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