冬夜,你抬头看猎户座腰带下方,那团模糊光斑就是猎户座大星云。你看到的光约在1350年前出发,那时中国正值唐代。换句话说,你今晚抬头,是在读一封很旧的光信。
它不是“云”,是恒星产房
一句话定义:猎户座大星云是一团被年轻恒星照亮、正在孕育新恒星的气体尘埃云。把它想成深夜食堂的后厨:面粉和油烟混在空气里,灶火一开,整间屋子被照亮,新的“菜”也在热气里成形。这里的“面粉”是氢等气体,“油烟”是尘埃,“灶火”是刚诞生的大质量恒星。
它位于猎户座“佩剑”位置,星表编号M42,距离约1350光年。光横穿它约需24年;若按民航客机每小时900公里飞,约要2900万年。你肉眼能看到它,是因为它够亮、够大,但看到的只是朦胧一团。
为什么照片那么红,肉眼却发灰
很多天文照片把猎户座大星云拍成粉红、紫红。那是长时间曝光和滤光合成把氢、氧等气体的发光“放大”了。人眼在暗处对颜色不敏感,所以裸眼多半只看到灰白或淡绿的一小片。不是照片造假,而是相机替你多看了很久。
谁在点亮它
星云中心有一组年轻亮星,叫“猎户座四边形星团”(由几颗大质量年轻恒星组成)。观测证实,它们的强紫外辐射把周围气体电离(让原子失去电子),让星云发光;恒星风(恒星持续吹出的带电粒子流)也像吹风机一样,把气体尘埃吹出空腔。理论预言,这种辐射和星风会压缩周围气体,触发新一轮恒星形成;但具体哪一团气何时塌缩,目前尚无定论。
行星正在这里排队成形吗
哈勃等望远镜在猎户座大星云里观测到许多盘状结构,通常被解释为原行星盘(新生恒星周围旋转的气体尘埃盘,行星可能在其中形成)。这给“行星在星云中形成”提供了观测线索。不过,从尘埃盘到成熟行星要经历漫长过程,单个行星是否最终成形,仍需更多观测,不能靠一张照片下结论。
它离我们并不“遥远”
1350光年在天文尺度上算近邻。它像一间开在太阳系附近的“恒星幼儿园”,让我们能近距离研究恒星和行星系统的早期阶段。星云中还被观测到多种有机分子(含碳的分子);它们如何参与更复杂的化学过程,目前尚无定论。
回到开头:你看到的那团微光,出发时唐代人也在同一片天空下生活。猎户座大星云不是一块静止的背景,而是一间正在施工的产房。下一次你抬头,会先找腰带,还是先找腰带下方那团正在诞生恒星的光?
延伸阅读
- 《宇宙》卡尔·萨根(Carl Sagan)著,科普经典,含恒星与星云章节。
- 纪录片《宇宙时空之旅》(Cosmos: A Spacetime Odyssey),适合建立天文尺度感。
- NASA/ESA 哈勃太空望远镜官网(hubblesite.org),可查看猎户座大星云等天体图像与说明。