反射星云的NGC1999星云

猎户座反射星云NGC 1999是个典型的反射星云，就像被路灯照亮的雾气，弥漫在星际空间中的气体与尘埃本身并不发出可见光，只靠反射附近恒星的光而发亮。它位于猎户座中恒星诞生活跃的区域，距离地球约1500 光年。这个星云因第一个 Herbig-Haro 天体就在其旁被发现而出名。Herbig-Haro 天体是一种极年轻恒星喷出的气体流。 中文名称猎户座反射星云

英文名称NGC 1999

球地距离约1500 光年星座位置猎户星座 NGC 1999为威廉赫协尔与其妹卡洛琳赫协尔在大约两百年前所发现，十九世纪时被列入4NGC目录中反射星云，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着金牛座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。

猎户座的反射星云1999年12月，就在NASA的宇航员修复哈勃太空望远镜后数周，哈勃遗产计划小组捕捉到这张猎户座反射星云NGC1999的照片，反射星云就象街灯周围的雾，因为其内嵌的光源照亮了星云中的尘埃而发亮；星云本身不发出任何可见光。这个星云在天文学史上大名鼎鼎，因为第一个被发现的HH天体（赫比格·阿罗天体）就在它附近（该HH天体刚好不在图中），所知HH天体是由非常年轻的恒星喷出的高速气流。

这个反射星云被一颗明亮的、新近形成的恒星（在图像的中间偏左）照亮，该恒星编号为猎户V380，因为表面温度高达10000摄氏度（几乎是太阳的2倍）而发出白色的光芒，其质量估计是太阳的35倍。这颗恒星如此年轻，以至仍被形成恒星的剩余原始材料环绕，这就是我们看到的NGC1999反射星云。NGC1999的中心附近有一个不寻常的黑色喷流云，在图中亮恒星的右下一点点。这个暗云是一个“博克球状体”，以亚利桑那大学天文学家Bart Bok命名。该球状体是一团非常稠密的冷气体、分子、尘埃组成的云气，挡住了它后面所有的光，在被V380照亮的反射星云衬托下显示出它的轮廓。天文学家相信博克球状体内的尘埃和分子云气会在自身引力作用下收缩，然后形成新的恒星。

什么是m57？

什么是m57？

M57是一颗位于天琴座的星云，也被称为“环状星云”或“戒指星云”，因其形态酷似一枚漂浮在宇宙中的戒指而得名。该星云距离地球约2000光年，是广为人知的天文学研究对象之一。

M57星云的形成是由一颗恒星在消耗完核心的燃料后，经历了爆炸形成行星状星云。而这颗恒星的核心形成了一颗致密而温度极高的白矮星，也就是我们常说的“灰矮星”。这颗灰矮星的温度高达数万度，但半径仅有地球的几千公里大小，带有极强的引力场，不断吸收周围天体物质，使其不断升温和辐射光芒，形成了独特的环状星云。

M57星云的形态总体呈环状的结构，外层散布着星际物质，内部是白矮星的光谱线。通过天文观测，科学家们还发现M57星云内部还存在一些获得了排放充满冲击力的高速流星物质。

由于其独特的形态和丰富的结构，M57星云一直是天文学家们的研究对象。它被广泛视为天体演化和恒星生命发展的有力证据，同时也帮助人类更好地了解宇宙的起源和发展。M57星云是天文学研究中不可或缺的一部分，随着科学技术的进步和天文学研究的深入，它必将会呈现出更多的神秘和奥秘。

公元1054年7月4日，我国北宋仁宗至和元年的五月二十六日，大约天亮时分，开封府东南方向的天空中出现了一颗极亮的大星，因其出现在天关（即金牛座）位置，宋代司天监的天文研究者们称其为“天关客星”。这一天文事件被多部史书记载了下来——

据《宋史·天文志·第九》，这颗星于“至和元年五月己丑，出天关东南可数寸，岁余稍没”；《宋会要》记载：“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”。

这是 历史 上最早记载恒星爆炸的文字，也即当今天文学界非常著名的蟹状星云的前身恒星初始爆炸时候的情景。尽管其距离在地球6500光年远的地方，人们在地球上的白天，仍能看到它的光亮。

距离蟹状星云爆炸后967年，近日，地球再次收到从金牛座传回的“讯息”——

同时，这次观测还记录到能量达11拍电子伏（拍=千万亿）的伽马光子，由此确定在大约仅为太阳系1/10大小的（约5000倍日地距离）星云核心区内存在能力超强的电子加速器，加速能量达到了人工加速器产生的电子束的能量（欧洲核子研究中心大型正负电子对撞机LEP）两万倍左右，直逼经典电动力学和理想磁流体力学理论所允许的加速极限。此次观测结果是基于LHAASO 1/2 阵地和 3/4 阵地过去14个月观测的成果，已于今日（7月9日）在《科学》（Science）上发表，由中国科学院高能物理研究所牵头的LHAASO国际合作组完成。

在成果发布前夕，中国科学院高能所研究员、高海拔宇宙线观测站首席科学家曹臻专程从北京飞到成都，接受一众媒体采访。“这是在四川发现的成果，一定要在四川讲出来！”他说。

此次研究发现意义何在？LHAASO的科学目标是什么？

曹臻

为超高能区标准烛光设定亮度标准

“这把尺子，被我们中国人找到了！”

红星新闻： 此次成果除了观测到11拍电子伏光子，还实现了前所未有的超高能区（03-11拍电子伏）的精确测量，其意义何在？

曹臻： 除了带来其自身对物理理解的理论模型外，蟹状星云还有一个更为重要的功能，即为该能区标准烛光设定了亮度标准。在最高能段的标准里，在LHAASO之前，没有任何手段可以检测。也就是说，LHAASO开辟了全新的未知领域，且制定了这个领域的实验调查发展的标准。

打个比喻，就像提供了一把标准计量的尺子，将来此类实验，都要以此来检测探测器的测量是否准确。而这把尺子，被我们中国人找到了！

红星新闻： 什么是标准烛光？

曹臻： 目前北半球只有蟹状星云一个标准烛光，标准烛光应用在天文观测上，其作用有2个：位置和亮度。

具体来说，天文望远镜要精准测量一个星体的具体位置，就要用蟹状星云来表明探测器方位。

从亮度来说，在万亿亿倍的范围上，蟹状星云是为数极少的在射电、红外、光学、紫外、X射线和伽马射线波段都有辐射的天体， 历史 上对其光谱已经进行了大量的观测研究，是非常明亮且稳定的高能辐射源，因此在多个波段它被作为标准烛光，也即是测量其它天体辐射强度的标尺。如果落在能量范围内的光子在此次制定的物理模型范围内，就证明亮度测对了。

高海拔宇宙线观测站（LHAASO） 图据高能所

红星新闻： 您所提到的“星云核心区内存在能力超强的电子加速器，加速能量达到了人工加速器产生的电子束的能量两万倍左右”，此发现意义何在？未来可运用在哪些领域？

曹臻：除了直逼经典电动力学和理想磁流体力学理论所允许的加速极限，未来我们还可能找到和人类制造的地面加速器完全不一样的加速机制和方式，对未来地面加速器的 设计和建造有重大指导意义。

此次研究成果主要用于基础物理的研究 探索 。未来如果我们能造出更高效率的加速器，这些加速器就可用于癌症治疗和诊断等领域。比如，现在的加速器只在大型医院使用，未来这些设备可能更加小型化，在一些小医院里就可以使用。

红星新闻： 这次的发现也是“千年等一回”，为何距离上一次重大发现，中间隔了那么长时间？

曹臻： 科技 发展是主要因素。古代只能用肉眼观看，现在有各种各样的波段测量仪器和手段，从贵州的500米口径球面射电望远镜（FAST）到LHAASO，其中覆盖的能量范围是 万亿亿倍，包括射电、红外、光学、紫外、X射线和伽马射线波段，LHAASO还覆盖了更高能量的波段。

此外，蟹状星云爆炸后的遗迹星云至今的辐射也比太阳大，爆炸后形成的中子星直径约25公里，以每秒30圈的速度急速旋转着，整个星体至今仍以每秒1000~1500公里的速度扩张着。经过近一千年左右的扩展，高速旋转的超强磁场将脉冲星表面磁层中的大量正负电子持续不断地吹向四周，形成一股速度近乎光速的强劲星风。星风中的电子与外部介质碰撞后会被进一步加速至更高能量并产生我们看到的星云。

要注意的是，尽管蟹状星云在不断扩大，但它的大小实际上只有0005度，我们在地球上以6500光年的距离看它，肉眼依然分辨不出，只有通过天文望远镜才能看到它的面貌。

红星新闻： 那我们是否会和贵州的FAST进行合作？

曹臻： 当然！我们前面提到，FAST到LHAASO，其中覆盖的能量范围是 万亿亿倍，FAST正好是最低的一段，LHAASO是最高的一段，要对此现象进行一个完整深入研究，一定要开展多波段的综合统一研究。在多波段研究中，我们已经和FAST提出多个源的观测申请。最终目的，是通过研究这些特殊的天体，找到宇宙线起源，搞清楚起源的机制是什么。从科学上来讲，这也是我们最终要实现的目标。

高海拔宇宙线观测站（LHAASO） 图据高能所

LHAASO今年8月正式投运

“将有更多激动人心的科学突破”

红星新闻： 时隔近一千年，蟹状星云再次被我们中国人、被四川的科学观测站捕捉到了，对此您有何感受？

曹臻： 肯定很自豪。在天文 历史 中，蟹状星云有很多个“第一”，但这一次的“第一”不太一样，因为我们所观测到的11拍电子伏，可能是能观测到的最高能量段，是一个全新的未知领域。在LHAASO建造前，欧洲和美国主流的伽马光子的探测是天文望远镜，其能捕捉到的 最高能量为01个拍电子伏。在过去二、三十年中，发表在《科学》上的，都是几十个零点零几拍电子伏的观测。原因是随着能量升高，电子强度越来越低，如果没有像LHAASO这样高灵敏度的大型探测器，是无法将其捕捉的。这也是此次统计数据尤为重要的原因。

NASA发布的蟹状星云中心，中心有最明亮的一颗中子星。图源/IC photo

同时，LHAASO可能在未来十年乃至二十年内，都是一个国际领先的大科学装置。可以看到，中国人在科学上的贡献，已经变得越来越重要。

红星新闻： 上一次发布LHAASO观测到的成果是5月17日，不到两个月时间，我们就发布了2次重大成果，对于这个频率您如何看？

曹臻： 无论是速度还是更高能量级的发现，都大大超出了我们的预期。值得一提的是，LHAASO是一个非常综合性的探测装置， 它一共 有4种探测器， 这4种探测器对于宇宙线的现象，从不同角度立体地进行观测，因此它提供了一个非常丰富的宇宙线的知识测量。除了研究基础物理的内容以外，它还可以研究气象、雷电、太阳活动等等，这些领域的研究也正在逐渐开展。

红星新闻： 能否介绍下LHAASO的建设节点和未来三五年的中远期规划？

曹臻： 目前LHAASO阵列 探测器的安装已全部结束，已进入探测器调试的最后阶段，预计今年7月底可以达到完全观测的条件，8月正式投入运营，年底前完成验收。

LHAASO的未来规划依然是天文观测。目前我们已经发现有12个宇宙线起源的候选天体，未来几年，我们会像此次发布的蟹状星云成果一样，对 这些源去做深入研究。LHAASO的潜力巨大，目前我们的成果仅仅是冰山一角，一旦阵列正式运行，可以预见的是，未来将有更多激动人心的科学突破。

编辑 陈怡西

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人的肉眼能看到的最远的天体是仙女座大星系。 仙女座大星系，位于仙女座的拥有巨大盘状结构的漩涡星系，直径22万光年，距离地球有254万光年，是距银河系最近的大星系。 仙女座大星系的梅西耶编号为M31，NGC编号是NGC 224，在秋季，首先找到著名的飞马座秋季大四边形，然后从西南角那颗星向东北角对角线延长1倍左右，在这个位置稍微偏北的地方可以找到一颗并不醒目星星，但你如果用望远镜观测的话，这可星星就会变得不普通了，它不像别的星星一样只是一个光点，而是看起来像是纺锤状的椭圆光斑，这就是仙女座大星系，也是肉眼可见的最遥远的天体。

在地球上能用人眼睛看到最远的恒星是什么在晴朗无月的夜晚，远离喧嚣的城市，抬头就能看到满天繁星。其中几颗是太阳系中的行星，另外大部分都是远在太阳系外的恒星，还有少数几个是星云和河外星系。那么，人类的肉眼可以看到多远的星星呢？

最远的行星

水、金、火、木和土星是五颗比较容易看到的行星，但理论上肉眼最远可以看到天王星。根据计算，天王星最亮时的视星等为54等，这意味着在观测条件极佳的情况下，它是肉眼可见的。在这种情况下，海王星与地球的距离约为254亿公里（17天文单位）。

在大部分情况下，肉眼可见最远的行星是土星。土星离我们较近，距离大约12亿公里（8天文单位），并且它足够大，所以它的视亮度不低，很容易用肉眼看到。

最远的恒星

全天肉眼可见的恒星大约有七千颗，但大部分恒星离地球不超过1000光年。很多著名的亮星距离我们只有几光年至几十光年，其中包括天狼星、织女星、开阳星。

只有少数肉眼可见的恒星距离地球上千光年，例如，距离为1260光年的参宿一，距离为2600光年的天津四。而极少有肉眼可见的恒星距离地球超过一万光年，因为恒星的质量是有上限的，这使得它们的亮度也是有上限的。据估计，仙后座V762应该是肉眼可见最远的恒星，它的距离达到了16万光年。

最远的河外星系

虽然星系的尺寸和亮度远高于恒星，但它们离地球实在太远了，所以肉眼可见的河外星系非常少，仅有四个，其中最远的是位于300万光年外的三角座星系（M33）。

更加遥远的天体

三角座星系并非是人眼所能看到的极限，人眼还能看到比这远得多的天体。大质量恒星的死亡过程非常剧烈，它们会爆发成极为明亮的超新星，短时间内的亮度将会超过一整个星系。因此，我们其实可以看到非常遥远的超新星。

根据目前的观测记录，牧夫座方向曾经有一颗远在75亿光年外的超新星可以直接用肉眼看到。这颗超新星在两极喷发出超强的伽马射线暴（GRB 080319B），当它穿过75亿光年的遥远空间来到地球上时，它的亮度仍然高到肉眼可见半分钟。

1500光年

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星座是某一片天区的星星在天球上的投影，是假想的，说某一个星座距离地球有多远是没有意义的。组成任何一个星座的恒星都是银河系内的，但在每一个星座的方向上都有很多河外星系。

不是转话题，而是你的问题根本就不成立。组成猎户座的各个恒星距离地球的距离相差很大，它们只是投影的关系才组成的星座。