獵户座大星雲超乎想象_風聞

　　作者：Ethan Siegel

　　翻譯：毛明遠

　　審閲：牧夫校對組

　　後台：庫特莉亞芙卡  李子琦 徐⑨坤

　　源自Forbes宇宙大爆炸專欄

　　封面圖片：歐南台位於智利的甚大望遠鏡在茫茫沙漠中凝視着天空，紅外相機“HAWK-I”多重曝光下的獵户座大星雲如此絢爛斑駁。這是一個充滿活力的區域，星雲中大量恆星孕育而生，熾熱的氣體和塵埃噴薄而出。

　　Credit: ESO/H. DRASS ET AL

　　新年伊始，獵户座大星雲閃耀在夜空中！

　　1月，北半球的人們每天晚上10點都可以看到閃耀在夜空中的獵户座大星雲。沿着“獵户”腰帶，一頭是“畢星團”和“昴星團”，一頭是明亮的天狼星。獵户座大星雲（M42）就在腰帶下方。

　　Credit: STELLARIUM

　　獵户座大星雲是距離地球最近的、重要的恆星生成區域，它距我們僅僅1000光年。

　　獵户座大星雲是典型的發射星雲，科學家識別出其中特徵性的紅光波長為656.3納米。新生恆星加熱周圍的氣體，並使其離子化，當電子回到基態時，發射出電磁波，包括了上述的特徵性紅光。

　　Credit: NASA, ESA, M. ROBBERTO (SPACE TELESCOPE SCIENCE INSTITUTE/ESA) AND THE HUBBLE SPACE TELESCOPE ORION TREASURY PROJECT TEAM

　　獵户座為中心，冬季北半球夜空中的很多著名天體就“藏”在這一區域。

　　中間是獵户座的腰帶，左上方是明亮的橘紅色參宿四；右下方是明亮的藍色參宿七。而獵户座大星雲就在腰帶下方兩個不易察覺的恆星之間，人們把它視為獵户的“腰刀”。我們甚至可以通過業餘的天文望遠鏡和數碼相機觀測和拍攝它。

　　Credit: SKATEBIKER AT ENGLISH WIKIPEDIA

　　在晴朗的晚上，找個較少光污染的地方，我們可以裸眼看到獵户座大星雲。

　　高倍增強成像下，獵户座大星雲絢麗多彩，我們可以看到顯著的紅色發射特徵，它的中間是藍色的反射星雲，並且很多明亮的恆星點綴其上。左側是一條較密的塵埃帶，其上是一個偏藍的反射星雲（跑步者星雲NGC1977）。

　　Credit: BRYAN GOFF / WIKIMEDIA COMMONS

　　在天文望遠鏡下，獵户座大星雲結構複雜。

　　左側是可見光波段影像，右側是紅外波段影像。它很好地展示出恆星生髮中心，大量恆星及其系統在此區域形成和演化，包括類似我們太陽這樣的單一恆星，還有雙星、三星甚至更多顆恆星的系統。可見光影像可以看到塵埃充斥着整個區域，而紅外影像可以更好地分辨出其中的恆星。

　　Credit: NASA; K.L. LUHMAN (HARVARD-SMITHSONIAN CENTER FOR ASTROPHYSICS, CAMBRIDGE, MASS.); AND G. SCHNEIDER, E. YOUNG, G. RIEKE, A. COTERA, H. CHEN, M. RIEKE, R. THOMPSON (STEWARD OBSERVATORY, UNIVERSITY OF ARIZONA, TUCSON, ARIZ.); NASA, C.R. O’DELL AND S.K. WONG (RICE UNIVERSITY)

　　星雲中央是明亮的四邊形星團。

　　在獵户座大星雲中可以看到很多明亮的藍色恆星，還有更多亮度較弱的白色、橘紅色和紅色恆星。但在1200萬年前，這裏只有塵埃、氣體和背景恆星。之後才逐漸形成現在如此之多的恆星。

　　Credit: STEPHAN HAMEL

　　這裏最早的恆星可以追溯到1200萬年前。

　　上圖展示了獵户座分子云，它是VANDAM（阿塔卡瑪毫米波/亞毫米波陣和甚大天線陣新生盤多樣性）研究的目標。黃色小點是藍色背景下的目標原星，9顆示例中藍色影像來自阿塔卡瑪毫米波/亞毫米波陣列，橘黃色來自甚大天線陣。

　　Credit: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), J. TOBIN; NRAO/AUI/NSF, S. DAGNELLO; HERSCHEL/ESA

　　獵户座大星雲有很多原星盤，它們將演化成恆星系統。可見光影像展示出恆星、發射光和反射星雲。紅外影像展示出塵埃和恆星生成區。

　　獵户座大星雲延伸的塵埃盤不遠處是M43，和獵户座大星雲同屬於一個複雜的大分子云，它主要由一顆亮度是太陽亮成百上千倍的恆星照亮着。

　　Credit: YURI BELETSKY (CARNEGIE LAS CAMPANAS OBS.), IGOR CHILINGARIAN (HARVARD-SMITHSONIAN CFA)

　　獵户座大星雲旁塵埃帶外是M43星雲。

　　如圖所示，獵户座背景中是一個超過100平方度的大型複雜分子云，獵户座大星雲僅僅是腰帶下方的一小部分。這個分子云距我們大約1000光年，大小跨越約400光年。

　　Credit: ROGELIO BERNAL ANDREO

　　獵户座大星雲（M42）和M43同屬於獵户座分子云複合體。

　　這個獵户座分雲子雲複合體可以分為圖示的幾個區域，影像源自中和遠紅外數據，即一氧化碳分子為主的信號。很好的展示出氣體、塵埃、和恆星生成區域。

　　Credit: IRIS + DAME ET AL. 2001/ MELI THEV OF WIKIMEDIA COMMONS

　　這個延展400光年的區域中有很多著名的天體。

　　可見光波段下，馬頭星雲就是一個富含氫的偏紅色背景下反襯出形似馬頭的黑暗氣體塵埃區域。它在紅外波段下同樣可見，還可以看到來自馬頭內部的信號。

　　Credit: T.A.RECTOR (NOAO/AURA/NSF) AND HUBBLE HERITAGE TEAM (STSCI/AURA/NASA)

　　紅色發射星雲背景下的馬頭星雲。

　　火焰星雲由獵户座腰帶左側的恆星照亮，它是一個反射星雲。它同樣屬於獵户座分子云複合體的一部分。目前這裏並沒有新的恆星生成，但幾百萬年後可能會有新恆星誕生。

　　Credit: ESO/J. EMERSON/VISTA. ACKNOWLEDGMENT: CAMBRIDGE ASTRONOMICAL SURVEY UNIT

　　不遠處是由恆星照亮的火焰星雲。

　　異常熾熱的、充滿新生恆星的區域有時會形成噴流，比如獵户座大星雲中的赫比格·哈羅天體。年輕的大質量恆星會產生輻射和恆星風，將周圍物質向外噴射，這些物質中甚至會有構成生命的元素和分子。

　　Credit: ESA / HUBBLE & NASA, D. PADGETT (GSFC), T. MEGEATH (UNIVERSITY OF TOLEDO), AND B. REIPURTH (UNIVERSITY OF HAWAII)

　　在這個活躍的區域，年輕恆星噴流形成的赫比格·哈羅天體很常見。

　　儘管M78距離獵户座大星雲較遠，但這個反射星雲依然屬於龐大的獵户座分子云複合體。它由大量塵埃和藍色恆星構成，未來可能會孕育新星，成為發射星雲。

　　Credit: ESO/IGOR CHEKALIN

　　像M78這樣的反射星雲同樣很常見。

　　上圖展示了獵户座分子云複合體的一部分，包括右上方獵户座大星雲、左側腰帶三顆星、左側中下方的火焰星雲和馬頭星雲以及發射紅色的氫氣雲。

　　Credit: ROBERT GENDLER/NIGHTHAWK OBSERVATORY (WWW.ROBGENDLERASTROPICS.COM)

　　跨越100平方度的獵户座分子云複合體是地球上可見的最大天體結構之一。這個跨越400光年的區域充滿了神奇的天文現象，遠遠超乎我們的想象。

　　如圖所示，我們可以看到大量紅色的電離氫發射光，但這也僅僅是獵户座分子云複合體的一部分。延展20度，它無疑是地球夜空中除“銀河”外最大的天體結構。

　　Credit: ROGELIO BERNAL ANDREO, CC BY-NC-ND 3.0; ANNOTATIONS BY E. SIEGEL

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　　整體圖

　　局部圖

　　技術分析圖

　　源自澳大利亞格里菲斯大學研究團隊