宇宙中的星云都是什么形状

弥漫星云正如它的名称一样，没有明显的边界，常常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。弥漫星云平均直径大约几十光年左右，平均密度每立方厘米10 N100原子（事实上这比实验室里得到的真空要低得多）。大多数弥漫星云的质量在10个太阳质量左右。比较著名的弥漫星云有猎户座大星云、马头星云等。弥漫星云是星际介质集中在一颗或几颗亮星周围造成的亮星云，这些亮星都是形成不久的年轻恒星。

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，但和行星没有任何联系。行星状星云是恒星晚年时的产物。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。普通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。比较著名的有宝瓶座耳轮状星云和天琴座环状星云，这类星云与弥漫星云在性质上完全不同，在类星云的体积处于不断膨胀之中，最后趋于消散。但是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，如位于狐狸座的M27哑铃星云及英仙座中M76小哑铃星云等。

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。最有名的超新星遗迹是金牛座中的蟹状星云。

星云，顾名思义，它是一种“云”，类似地球天空中的“云”。这里的星云指的就是从地球看去，深空中有一片类似地球大气中的“云”状物质。实际则在“星”这个字中体现出来，这一片是恒星的诞生区域。本文将为您简单介绍一下“星云”在天文定义上的概念。

螺旋星云（也称为NGC 7293）是一个位于宝瓶座的行星状星云图: NASA, NOAO, ESA, the Hubble Helix Nebula Team, M Meixner (STScI), and TA Rector (NRAO)

星云概念的简述

星云是由尘埃，氢，氦和其他电离气体构成的星际云。最初，星云的定义是任何弥散天体的总称，包括银河系以外的星系。例如，仙女座星系曾被称为是仙女座星云（以及螺旋星系，一般称为“螺旋星云”），在这之前，大约在20世纪初，由Vesto Slipher，Edwin Hubble等人才证实了星系的本质。

大多数星云都是非常庞大的，有些星云的直径可以达到数百光年。猎户座星云是天空中最为明亮的星云，它占据了满月直径两倍的区域，可以用肉眼直接在地球上看见它，不过遗憾的是早期天文学家却没有看见它。尽管星云的密度比周围的空间要大，但大多数星云的密度远低于地球上产生的真空——一个像地球一样大小的星云的总质量只有几千克。许多星云由于内嵌的热恒星所产生的光芒而使得地球上的人类可见，而其他星云则非常弥漫，只能通过长时间的曝光和特殊的过滤器才能探测到。有些星云是由金牛T变星照亮的。星云通常是恒星诞生的区域，例如鹰星云，这个星云刻画出NASA最著名的影像，即创生之柱。在这些区域中，气体、尘埃和其他物质会“聚集”在一起并形成更密集的区域，这些区域会吸引更多的物质，并最终变得足够密集以形成恒星。剩下的物质被认为会形成行星和其他行星系天体。

鹰星云的创生之柱。来自：Credit: NASA, Jeff Hester, and Paul Scowen

星云是如何形成的？

星云有多种形成机制。有些星云是由星际介质中的气体形成的，而另一些则是由恒星产生的。前者的例子是一种庞大而宽广的分子云，并且它在星际气体中需要处于最冷、最密集的相位，可以通过更多扩散气体的冷却和冷凝而形成。后一种情况的例子是行星状星云，它是由恒星在其演化后期“吹出”的物质形成的。

恒星形成区域是一类与巨大分子云相关的发射星云。这些形式的分子云在自身重量的作用下崩塌，并开始形成原恒星。大质量恒星有可能是在其中心形成的，它们的紫外线辐射会将周围的气体电离，使得它们可见于光学波长下。围绕大质量恒星的电离氢区域被称为H II区域，而围绕H II区域的中性氢壳层被称为光解离区域（或光子控制区域，或PDRs）。目前观测到的恒星形成区域的例子是猎户座大星云（M42）、玫瑰星云和欧米茄星云（M17）。来自恒星形成的反馈，如大质量恒星的超新星爆炸、恒星风或大质量恒星的紫外线辐射，或者来自小质量恒星的流出，可能会破坏星云，甚至在数百万年后摧毁整个星云的结构。

然而其他星云则是超新星爆炸的结果，这是大多数短暂生命恒星的死亡结果。从超新星爆炸中释放出来的物质随后会被其能量和核心产生的致密物体所电离。其中一个最好的例子是金牛座的蟹状星云。这一超新星事件被记录在公元1054年，并将其标记为SN 1054。爆炸后产生的致密物体位于蟹状星云的中心，现在它的核是一颗中子星。

还有其他星云也会形成行星状星云。这些都是低质量恒星生命的最后阶段，就像太阳一样。当恒星质量高达8-10倍太阳质量的时候，恒星就会演变成红巨星，并在其大气脉动期间慢慢失去其外层。当一颗恒星失去了足够的物质（质量）时，它的温度就会升高，它所发出的紫外线辐射会电离周围它所抛弃的星云。 太阳以后的命运也是如此，太阳在接近其生命的最后阶段时，就会产生一个行星状星云，最后太阳将变为一颗白矮星，亮度和温度都将慢慢变弱，直到消失在宇宙中。

三角座的发射星云：Garren Nebula NGC 604。来自：NASA, Hui Yang University of Illinois ODNursery of New Stars

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。