星云是什么

星云是什么,第1张

星云是指由尘埃、氢气、氦气和其他电离气体共同聚集而形成的星际云状天体,是一种边界十分不明显的、形态不断变化之中的延展型天体。

星云可以理解为就像我们看到的天空中极富变化的云朵,只不过星云是宇宙空间中规模巨大的“云朵”。星云是宇宙中由气体和尘埃组成的一个巨大的云团。它里面有氢气、氦气,有的还存在等离子体。它们有时候会被人们称作婴儿房,因为它们常常是星星出生和生长的地方。

星云的发现历史

星云距离地球都十分遥远,星云最早的发现可以追溯到1758年,法国天文学家梅西耶在利用巡天镜观察彗星的时候,突然发现了一块云雾状斑块,由于设备限制,无法辨认具体形态,他只能先记录下来。后来梅西耶记录的此类天体数量达到了103个,其中发现的第一个星云是位于金牛座的云雾状斑块,被命名为“M1”,也就是一号星云,M就是梅西耶的名字缩写。

900多年前,有一次非常著名的超新星爆发事件,当时北宋王朝的天文学家做了详细的记载。据史书称:爆发出现在宋仁宗至和元年五月(即1054年5月),在开始的23天中这颗超新星非常之亮,白天也能在天空中看到它,随后逐渐变暗,直到嘉佑元年三月(公元1056 年3月),才不能为肉眼所见,前后历时22个月(这次爆发的残骸形成了著名的金牛座中的星云,叫做蟹状星云)。

《宋会要》卷五十二中记载:至和元年七月二十二日,守将作监致仕杨维德言:伏睹客星出现,其星上微有光彩,**。谨案《黄帝掌握占》云:客星不犯毕,明盛者,主国有大贤。乞付史馆,容百官称贺。诏送史馆。嘉祐元年三月,司天监言:客星没,客去之兆也。初,至和元年五月,晨出东方,守天关,昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日。

蟹状星云与北宋天文记载

宋朝百姓甲:你们还记得真庙在的时候,那天的大星吗?

宋朝百姓乙:记得记得,当时说是有大吉。我但是还是个孩童,记得是四月。

宋朝百姓甲:是啊,是啊。也不知这次东南天的大星,什么意思。

宋朝百姓乙:你没听说,朝廷说了,说是要出为大贤。

宋朝百姓丙:我也听说了,你们想现在的官家不就是位仁义的人?官家就是大贤。

宋朝百姓甲乙:的确。

……

古老的文字记载直至现在我们都能看到它的痕迹,我感觉是很神奇的一件事。

1、宋仁宗至和元年的五月己丑(公元1054年7月4日),在金牛座ζ星东北面,距地球约6500光年远的地方,有一颗超新星爆发。

2、当时宋朝一位名叫杨惟德的天文官员,向皇帝奏报了天空中出现了一颗“客星”。

3、1771年法国天文学家梅西耶在制作著名的“星云星团(M)表”时,把第一号的位置,留给了蟹状星云,编号为M1。

4、1892年美国天文学家拍下了蟹状星云的第一张照片,30年后天文学家在对比蟹状星云以往的照片时,发现它在不断扩张,速度高达1100公里/秒。于是科学家推测:在900多年前,蟹状星云很可能只有一颗恒星的大小。

5、1928年美国天文学家哈勃首次把它与超新星拉上了关系,认为蟹状星云是公元1054年超新星爆发后留下的遗迹。

6、在西方的史料中,没有找到相关的任何记录

7、但在中国的史料中,却找到了很多有关1054年曾有过超新星剧烈爆发的珍贵记录资料。

8、1942年,荷兰天文学家奥尔特以其令人信服的论证,确认蟹状星云就是1054年超新星爆发后形成的。

很凑巧的是,这个星云的位置与曾经的“不速之客”天关客星出现的位置相同。最后,经过激烈的讨论,科学家们得出了蟹状星云正是曾经的天关客星。

参考文献

刘金沂(笔名钟天成) 蟹状星云和1054年超新星[J] 科学实验, 1975(11)

刘金沂 1054年超新星位置的新证据[J] 科学技术史, 1984

席泽宗 蟹状星云与中国客星[J] 科学中国人, 1997(007):11-13

星云 (Nebula) 包含了除行星和彗星外的几乎所有延展型天体。星云 (Nebula) 英语词根的原意为“云”。我们有时将星系、各种星团及宇宙空间中各种类型的尘埃和气体都称为星云。

当我们提到宇宙空间时,我们往往会想到那里是一无所有的、黑暗寂静的真空。其实,这不完全对。恒星之间广阔无垠的空间也许是寂静的,但远不是真正的“真空”,而是存在着各种各样的物质。这些物质包括星际气体、尘埃和粒子流等,人们把它们叫做“星际物质”。

星际物质与天体的演化有着密切的联系。观测证实,星际气体主要由氢和氦两种元素构成,这跟恒星的成分是一样的。人们甚至猜想,恒星是由星际气体“凝结”而成的。星际尘埃是一些很小的固态物质,成分包括碳合物、氧化物等。

星际物质在宇宙空间的分布并不均匀。在引力作用下,某些地方的气体和尘埃可能相互吸引而密集起来,形成云雾状。人们形象地把它们叫做“星云”。按照形态,银河系中的星云可以分为弥漫星云、行星状星云等几种。

弥漫星云正如它的名称一样,没有明显的边界,常常呈不规则形状。它们的直径在几十光年左右,密度平均为每立方厘米10-100个原子(事实上这比实验室里得到的真空要低得多)。它们主要分布在银道面(HOTKEY)附近。比较著名的弥漫星云有猎户座大星云、马头星云等。

行星状星云的样子有点像吐的烟圈,中心是空的,而且往往有一颗很亮的恒星。恒星不断向外抛射物质,形成星云。可见,行星状星云是恒星晚年演化的结果。比较著名的有宝瓶座耳轮状星云和天琴座环状星云。

下面列几种星云

1暗星云

明亮的弥漫星云之所以明亮,是因为有一颗或几颗亮星的照耀。如果气体尘埃星云附近没有亮星,则星云将是黑暗的,即为暗星云。

暗星云由于它既不发光,也没有光供它反射,但是将吸收和散射来自它后面的光线,因此可以在恒星密集的银河中以及明亮的弥漫星云的衬托下发现。

2超新星遗迹

超新星遗迹也是一类与弥漫星云性质完全不同的星云,它们是超新星爆发后抛出的气体形成的。与行星状星云一样,这类星云的体积也在膨胀之中,最后也趋于消散。

最有名超新星遗迹是金牛星座中的蟹状星云。它是由一颗在1054年爆发的银河系内的超新星留下的遗迹。在这个星云中央已发现有一颗中子星,但因为中子星体积非常小,用光学望远镜不能看到。它是因为它有脉冲式的无线电波辐射而发现的,并在理论上确定为中子星。

3弥漫星云

弥漫星云是星际介质集中在一颗或几颗亮星周围而造成的亮星云,这些亮星都是形成不久的年青恒星。弥漫星云呈现为不规则的形状,犹如天空中的云彩,但是它们一般都得使用望远镜才能观测到,很多只有用天体照相机作长时间曝光才能显示出它们的美貌。

4行星状星云

行星状星云呈圆形、扁圆形或环形,有些与大行星很相像,因而得名。这类星云与弥漫星云在性质上完全不同,它们是如太阳差不多质量的恒星演化到晚期,核反应停止后,走向死亡时的产物。这类星云的体积在膨胀之中,最后趋于消散。在行星状星云的中央,都有一颗高温恒星,称为行星状星云的中央星。这是正在演化成白矮星的恒星。

星云

星云是由宇宙中的尘埃及气体所形成的,其主要成分是氢气。简单来说,可分为四类:发射星云、反射星云、暗黑星云及行星状星云。

发射星云

发射星云是受到附近炽热光量的恒星激发而发光的,这些恒星所发出的紫外线会电离星云内的氢气(Hii regions),令到它们发光。在天空中有很多为人熟悉的发射星云,如M42猎户座大星云,其目视星等为4等,肉眼可见。它距离我们1600光年,而直径为30光年。利用小口径望远镜已能轻易观测得到气状的情况以及位於其中心部分的四合星(利用大口径望远镜可看到六颗),这四合星是在猎户座大星云中心形成的。

反射星云

反射星云与呈红色的发射星云不同,反射星云是靠反射附近恒星的光线而发光的,呈蓝色。反射星云的光度较暗弱,较容易观测到的例子是围绕著金牛座M45七姊妹星团的反射星云,在透明度高及无月的晚上,利用望远镜便可看到整个星团是被淡蓝色的星云包裹著的。

暗黑星云

暗黑星云本身不会发光,亦没有恒星包含其中,而它能够被发现是由於它遮挡了背景的星云或恒星的光线,从而给我们看到的。著名的几个暗黑星云如南天的煤袋星云和北天猎户座里的马头星云(B33)。马头星云更被业余的天文同好视为目视深空天体观测之终极。本港观测过马头星云的天文同好不超过十人,原因是要看到它,非要借助大口径望远镜不可。

行星状星云

与先前提及的三类星云不同,行星状星云是恒星晚年时的产物。透过望远镜观测,大部分行星状星云呈像行星般的圆盘状,实则与行星没有任何关系。

当一颗低质量恒星步入晚年时便会膨胀成红巨星,而当膨胀至某一程度,便会再次向内塌缩,在这过程之中,部分物质会继续向外膨胀,形成气壳(即我们所说的行星状星云),而中心则会形成白矮星。普遍行星状星云的「生命」是十分短暂的,通常这些气壳会在数万年之内便会逐渐消失。不是所有行星状星云都是呈圆面的,有些行星状星云的形状十分独特,如位於狐狸座的M27哑铃星云及英仙座中M76小哑铃星云等。

蟹状星云(M1,NGC 1952年或金牛座A)是位于金牛座ζ星东北部的超新星遗迹和脉冲风星云。蟹状星云距离地球约6500光年(2000秒),直径11光年(34秒),以每秒约1500公里的速度扩张。它是银河系英仙座臂的一部分。

根据记录,1054年,中国天文学家首次观测到蟹状星云的超新星。20世纪30年代,对超新星的现代研究开始了,因此超新星事件与蟹状星云有关。

在蟹状星云的中心观察到中子星,这表明超新星应该是一颗比太阳大几倍的巨大恒星。燃料耗尽后,这颗恒星坍塌成中子星,而恒星外层被超新星爆炸猛烈抛出。

蟹状星云距离我们大约6500光年。当超新星被观测到时,相应的星等系统已经存在(由希腊天文学家伊巴古建立)。然而,观察超新星的中国天文学家没有记录它们的大小。然而,当时它的亮度一定极高,因为根据记录,超新星的可见光持续了整整三周!

该星云是约翰·贝维斯在1731年发现的。它相当于中国、阿拉伯和日本天文学家在公元1054年记录的超新星爆炸(SN 1054,中国称天行者),1969年,天文学家发现星云的中心是一颗直径为28-30公里的脉冲星,每秒旋转302次,发射从伽马射线到无线电波的宽频率范围的电磁波。这也是历史上第一个被确认为超新星遗迹的天体。

中国天文学家首次发现超级恒星的新记录时间不是1054年,而是185年。超新星光亮时间持续了数月。

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