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第92章 奥米茄星云(第3页)

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云核的密度高达每立方厘米10?个粒子,温度仅为15开尔文,正处于坍缩的最后阶段,即将形成新的恒星。

暗尘埃带:星云中分布着多条暗纹,这些是尘埃高度集中的区域。

尘埃颗粒(直径约01微米)吸收了可见光和紫外光,再以红外辐射的形式释放,因此在斯皮策空间望远镜的红外图像中,这些尘埃带呈现为明亮的“丝状物”

——它们不仅是恒星形成的原料库,也是保护新生恒星免受外部辐射破坏的“襁褓”

五、化学成分:宇宙元素的循环工厂奥米茄星云的“原料”

来自银河系的星际介质,而它的“产品”

则是新的恒星与行星——这一过程中,宇宙中的化学元素完成了循环。

星云中的气体主要由氢(约75)和氦(约24)组成,剩下的1是重元素(天文学家称为“金属”

,包括氧、氮、硫、碳等)。

这些重元素并非来自星云本身,而是来自之前代恒星的超新星爆发:当大质量恒星(质量超过8倍太阳)耗尽燃料时,会发生剧烈的爆炸,将内部合成的重元素抛回星际空间。

例如,氧元素主要来自大质量恒星的核心坍缩超新星,而碳和氮则来自中等质量恒星(如太阳)的渐近巨星分支阶段。

17的重元素丰度约为太阳的13——这意味着它形成于宇宙早期(大爆炸后约100亿年),但比银河系晕中的古老恒星年轻得多。

这些重元素的存在至关重要:它们是形成岩石行星(如地球)和生命分子(如氨基酸)的基础。

在星云的分子云核中,天文学家已经检测到了甲醛(ch?o)、乙醇(c?h?oh)等有机分子——这些分子是生命的“前体”

,暗示着宇宙中生命的起源可能与恒星形成区密切相关。

六、恒星形成的证据:从分子云坍缩到赫比格-哈罗天体要证明17是一个“恒星工厂”

,必须找到恒星正在形成的直接证据。

天文学家通过多种手段,已经收集到了充分的证据:1电离源:年轻大质量恒星的紫外辐射,!

17核心的几颗o型和b型恒星是整个星云的“电离引擎”

以hd为例,这颗o5型巨星的质量约为40倍太阳,光度是太阳的10?倍。

它发出的紫外光子能量高达10-100电子伏特,足以打破中性氢原子的电子束缚(电离能约136电子伏特)。

通过光谱分析,天文学家计算出核心区域的电离辐射压与气体压力达到平衡——这意味着恒星的辐射正在“吹”

走周围的气体,形成一个电离泡(ionizedbubble),而泡的边界就是星云的可见边缘。

2赫比格-哈罗天体(hhobjects):恒星的“喷流印记”

当年轻恒星从分子云中吸积物质时,会形成吸积盘(aretiondisk),盘内的物质会沿恒星的两极喷出高速喷流(速度可达数百公里秒)。

这些喷流撞击周围的星际介质时,会产生激波,加热气体并发出可见光——这种天体被称为赫比格-哈罗天体(简称hh天体)。

在17中,已经发现了多个hh天体,其中最着名的是hh320:它位于星云的东部瓣,由一颗嵌入分子云的原恒星的喷流形成,呈现出明亮的弧状结构,长度约为05光年。

hh天体的存在直接证明了星云中正在进行恒星吸积过程。

3毫米波与亚毫米波观测:分子云的坍缩信号通过ala(阿塔卡马大型毫米波亚毫米波阵列)的观测,天文学家发现17sw分子云核中存在非热辐射(来自尘埃的热辐射和分子的转动跃迁)。

更关键的是,他们检测到了云核的多普勒频移:云核的一侧向我们运动(蓝移),另一侧远离我们(红移)——这是气体坍缩的典型特征(引力使云核收缩,不同部分的速度差异导致光谱线的展宽)。

计算表明,这个云核的坍缩速率约为每秒01公里,预计将在10万年内形成一颗或多颗恒星。

七、与猎户座大星云的对比:更宏大的恒星制造基地提到恒星形成区,大多数人首先想到的是猎户座大星云(42)——这个距离地球1300光年的明亮星云,是天空中最容易观测的恒星工厂。

但与奥米茄星云相比,猎户座大星云只能算“小巫见大巫”

:规模:17的直径约15光年,质量约为太阳的30万倍;而42的直径约24光年(更大,但质量更小,约为太阳的2万倍)。

亮度:17的视星等约为60(勉强可见于双筒望远镜),绝对星等约为-50(比太阳亮10?倍);42的视星等约为40(肉眼可见),绝对星等约为-40——虽然42更亮,但17的总能量输出更高(因为它包含更多的大质量恒星)。

恒星形成率:17的恒星形成率约为每年01倍太阳质量(即每10年形成一颗太阳质量的恒星);而42的恒星形成率约为每年001倍太阳质量——17的“生产效率”

是猎户座的10倍。

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