发射星云（2023最新发射星云百科介绍）_百科资料

简介

发射星云（Emission nebula）是气体星云的三大类型（超新星遗迹、行星状星云、发射星云）之一，主要由星际气体物质和尘埃组成，其中由氢和氦构成的气体物质约占总量的99%，而尘埃则约为极少数的1%。随着距离中心源增大，能产生光致电离的光子流量随之减小致使电离度减小加之未电离的原子（离子）的光电吸收，进一步减小光子流量，使得它们呈现出极不规则的形状，没有明晰的边界，因此又称之为弥漫发射星云。英国天文学家威廉-哈根斯（Willium huggins）在十九世纪六十年代最先研究发射星云的光谱。

发射星云

发射星云是能够辐射出不同光色的游离气体云（也就是电浆），光谱中在极弱的连续背景上有许多发射体的亮星云，由氢、氦、氧、硫、氖和铁的原子和离子组成的发射体是基态上的原子和离子发生某种过激反应产生；通常，在星云的中间或近旁会存在一颗或协星的炽热恒星，它的光谱趋于O型或B1型；炽热的中心辐射源辐射出大量的短波高能光子，照射星际物质，产生HII区，星云中的气体物质在热星丰富的高能光子辐射作用下激发，发生光致电离反应，产生发射光谱。从外形上看，弥漫星云没有明显边界，平均直径在几十光年，常常呈不规则形状。平均密度在每立方厘米10到100原子。弥漫星云总质量有大小之分。大的可达几十个天阳质量，小的也有10个太阳质量。主要分布在银河系内的银道面附近。

形成

根据观测发现，星际气体的主要是氢、氦两种元素构成，这和恒星的成分相同。由此可以推断星际气体与天体的演化间极有可能存在某种密切关系。

发射星云

近年来，科学家通过借助射电望远镜对暗星云发射的21厘米中性氢谱线进行观测，有了惊人的发现，科学家们发现，它们与一些年轻的天体有着密切关系，观测结果显示，这些暗星云的直径约在10秒差距，平均原子密度为5X10的3次方个，平均温度为10K。根据理论推断，星云的密度存在一定的上限，一旦超过这一限度，就会受到某种辐射（如毫米波）损失使内能减小，导致压力小于自身的直径而发生坍缩，在坍缩过程中，某些团块因自身重力形成一系列密集点，这就极有可能形成恒星或星群的原始胚胎。不过根据恒星诞生率和银河系中暗星云的质量对比，庞大的质量中仅会有千分之一到百分之一形成恒星质量；通常，恒星诞生的过程中会造成周围的部分星际气体游离，游离的量和恒星的质量和温度成正比关系。当然，一群年轻的星团也能造成同样的效果。

新形成的恒星在发出高能光子激发星际气体发光的同时也会产生强力的星风，改变星云的形状。星云的颜色取决于化学组成和被游离的量，由于在星际间的气体绝大部分都是只要较低能量就能游离的氢，所以许多发射星云都是红色的。如果有更高的能量能造成其他元素的游离，那么绿色和蓝色的云气都有可能出现。经由对星云光谱的研究，天文学家可以推断星云的化学元素。大部分的发射星云都有90%的氢，其余的部份则是氦、氧、氮和其他的元素。在发射星云中除大量炽热气体外，也包含少量氧化物和碳化物成分的细小颗粒——尘埃物质。星云中的物质密度，从暗星云中的每立方厘米十几个原子到较亮星云中的几百个、上万个原子。它们的电子温度一般在1万度左右。银河系中的发射星云大都分布在银道面附近和旋臂上，属于扁平次系（见银河系次系），和一些年轻恒星群（如O星协）的分布是一致的。所以在发射星云和激发星之间，除能量供需关系外还存在着演化上的关系。暗星云本身并不发光，这给利用光学望远镜研究带来了极大的限制，近年来随着射电天文观测的进展，科学家利用暗星云发射出的21厘米中性氢光谱，获得了大量资料。大量的观测发现，很多亮星云位于一个更大的暗星云之中，如人马座大星云就包含有礁湖星云（M8）、鹰星云（M16）、欧米茄星云或称马蹄星云（M17）和三叶星云（M20）。它们很可能就是恒星诞生的地方。

发射星云经常会有黑斑出现，这是云气中的尘埃阻挡了光线造成的。发射星云和尘埃的组合经常会造成一些看起来很有趣的天体，而许多这一类的天体都会有传神或有比喻的名称，例如北美洲星云和锥星云

观测

英国天文学家威廉-哈根斯在十九世纪六十年代最先开始研究发射星云的光谱。1864年哈金斯在使用分光法观测猫眼星云时发现了两条波长分别为495.9纳米与500.7纳米的发射谱线，由于这两条谱线和那时地球上已知元素的谱线都不相符，哈金斯认为它们来自星云中的特有元素，并将这种元素命名为“氰”（nebulium，有时也会拼成nebulum 或nephelium 。不过这一假设在1927年被美国科学家艾拉·斯普拉格·鮑恩（Ira Sprague Bowen）证明并不成立，他在对极低温度下的双电离氧研究发现这其实是二次电离氧原子 O2+产生的禁线，并非是一种新的元素；

发射星云

哈根斯指出发射星云由炽热的气体构成，它们的光能量主要集中在一些发射线中。在这些发射线中，有一些是氢和氮的复合线，如红区的Hα蓝区的Hβ、和Hγ，以及常在某些高激发云中出现的一次电离氦线λ4686等；另外一些很强的绿线λ4959、λ5007，一次电离氮的红线λ6548、λ6583，以及一次电离氧的紫外双线λ3726、λ3729等，都是在发射星云光谱中经常出现的。在发射星云的光谱中，也有一个由原子发射和尘埃反射形成的很弱的连续光谱。

星云覆盖

NGC 2070(ESO57-EN6)是位于剑鱼座大麦哲伦星系中的一个弥漫星云，因外形酷似蜘蛛，又称之为蜘蛛星云（Tarantula Nebula）或剑鱼座30（30Doradus);1751年被法国天文学家尼可拉·路易·拉卡伊发现。这个大块头覆盖了大约800光年。照片中，包括超新星爆发的遗迹，还有至今发现的最大的恒星。图中闪亮的是由电离氮气组成的恒星诞生区。蜘蛛星云是本星系群内同类型星云中最亮的。

发射星云

发射星云IC1396覆盖大约数百光年，在影像的右上方可以看到混杂着炽热的宇宙气体以及黑色尘埃云。在这片区域内的恒星距离地球只有3,000光年。这张广角影像还捕捉到了周围发射星云以及吸收星云。IC1396以及贯穿影像的红光是由宇宙中的氢气产生，被高能星光电离了的氢原子重新捕捉到电子后引起。黑暗的尘埃云是旋涡星系盘面内普遍存在的浓密烟雾状微粒团。在IC1396迷人的黑暗形状内，缠绕的象鼻星云位于星云中央右侧。IC1396位于仙王座内。

位于北天御夫座的发射星云IC 140距离我们约12000光年。这个跨度超过一百光年的气团，是由其内部疏散星团NGC 1893的恒星风和辐射雕塑而成，仿如一张斑驳陆离的鬼脸，显示出宇宙森冷肃杀的一面。照片中心区域，星云暗斑下方的白色亮点就是活力四射的NGC1893，它的年龄只有四百万年。照片中七点钟方向，那两道蝌蚪状的亮黄褐色窄带，是密度很高的物质流，它们的尾部指离星云的中心区，长度约为10光年左右，将来会有许多恒星从中诞生。在这幅窄波段叠加照片中，红色、绿色和蓝色分别表示硫、氢、氧等原子的辐射。