韋布的最新圖像已經發布,5分鐘詳解7600光年外的船底座星云

下圖展示的星云,叫做船底座大星云,又叫NGC 3372、卡利納星云,船底座η星云,發現于1752年,是宇宙中最著名的星云之一。它距離我們大約7600光年,位于銀河系的人馬臂上。

昨天,美國宇航局已經公布了它的最新圖像,咱們先用5分鐘詳解這個星系,幫助大家更好地理解這個星云。

神秘山

船底座大星云實際上是一大群宇宙天體的集合體,只是在我們眼中看起來組合成了一個更巨大的畫面。它包含了許多極其壯觀的天體,其中最著名的,應該就是 神秘山了(Mystic Mountain)。

神秘山的最經典照片,就是哈勃望遠鏡拍攝的這一張(圖二)了。2010年,它作為哈勃望遠鏡升空20周年的賀禮被NASA公布,從此就成為了最經典、最壯觀的宇宙圖像之一。這里擁有許多新誕生的恒星,這些恒星的強大輻射將星云內的氣體和塵埃雕刻成了這幅壯觀的景象。其中最壯觀的氣體柱,長度達到了驚人的3光年,相當于日地距離的19萬倍!

海山二

說到船底座大星云,少不了要提到的一個天體,就是海山二(Eta Carinae)了。海山二屬于O型恒星,也就是銀河系內最大、最重、最亮的一類恒星。這種恒星的數量很稀少,海山二又是其中特別突出的一顆。

海山二的質量至少是太陽的100倍,幾乎是人類已知最重的恒星,亮度也有太陽的400萬倍左右。這種大質量恒星的壽命通常都比較短,海山二也是人類目前觀測到的最有可能在近期爆發為超新星的恒星之一,所以備受關注。

目前,海山二也比較瘋狂,向周圍空間拋射出大量的物質,形成了一個壯觀的星云——侏儒星云(Homunculus Nebula),1841年的人如果有強大的望遠鏡,應該會看到它剛剛形成的畫面,那就是海山二的一次劇烈爆發。

被拋射出來的物質在它的兩極形成了兩個巨大的瓣狀結構,目前最大半徑約為33000億公里,也就是大約1/2光年。根據幾年之內拍攝圖像的尺寸對比,科學家可以推測出來,其最外圍的膨脹速度達到了驚人的每秒670公里!

鑰匙孔星云

鑰匙孔星云(Keyhole Nebula)是船底座大星云的另一大景觀,它是由星際之間的冷分子和塵埃所組成的暗星云。這樣的暗星云內部的物質密度足以遮蔽光芒,不過如果背景足夠明亮的話,這些暗星云就能夠被襯托出來了。

鑰匙孔星云很早就被發現了,這個名字也是在1873年就被普遍使用了的。一百多年來,它的外形和結構已經發生了巨大的變化,目前的直徑大約有7光年。

據推測,這個手指是被一顆質量超過太陽5倍的藍超巨星電離出來的,隨著這顆恒星的輻射,這些物質也會逐漸被吹散。預計在20~100萬年后,這個手指就不復存在了。

為了便于大家理解整個船底座星云的結構,我們將上述主要天體在下面這張圖片里進行了注明。

這里還有一個相對大一點的版本——

船底座手指

有趣的是,在鑰匙孔星云的下面,紅色箭頭指著的方向,有一團黑色的結構。如果你把這張圖片放大,也就是下圖上方的位置,就會發現這玩意的結構有點不雅——

不過,畢竟這玩意也不是人為操作的,科普的時候偶爾也免不了要談及這個結構,因此國內翻譯得就很有春秋筆法了,叫做「上帝的手指」。但實際上,歐美人對此毫不避諱,就簡單地稱之為Defiant Finger(挑釁的手指)。

細心的朋友還會注意到,我們這篇文章里貼出的船底座大星云的圖像,不僅色彩不一樣,而且很多結構可能只在其中一張圖像中有體現。比如下圖是歐洲航天局在2018年在紅外波段拍攝的船底座星云,和前面幾張大不相同。

這一點我們也介紹過了,不同的望遠鏡在不同的波段下進行拍攝,就會有不同的效果。以紅外線為例,它可以穿透星際空間的一些塵埃和氣體,看到可見光范圍內隱藏在深處的天體,所以很多塵埃在紅外圖像中就看不到了。

盡管船底座大星云如此壯觀,而且面積是著名的獵戶座大星云的4倍,但由于它是南天星云,北半球的人是無法利用地面望遠鏡看到的,所以影響了它的知名度。

不過今天,它應該可以重新揚名天下了。今天晚上,美國宇航局的詹姆斯·韋布太空望遠鏡將發布第一批宇宙圖像,一共有五張其中一張就是船底座大星云的照片。

作為當今世界最強大的太空望遠鏡,韋布拍攝出來的照片應該會更加壯麗。而且,韋布在紅外波段具有極強的觀測能力,這一點是哈勃望遠鏡所不具備的。


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