星云到底是怎么形成的?

星云是星际空间中由气体和尘埃组成的云状天体。星云中的物质密度很低,如果以地球上的标准来衡量,有些地方是真空的。然而,这个星云非常巨大,在方圆经常达到几十光年。因此,星云一般比太阳重得多。接下来和我一起去看看吧。

星云的形成:

当我们谈论空间时,我们常常认为那里什么也没有,是一个黑暗而寂静的真空。其实这也不完全对。浩瀚的星际空间也许是寂静的,但却远非真实?真空?,但是有各种各样的物质。这些物质包括星际气体、尘埃和粒子流等。人们称之为?星际物质?。

星际物质与天体演化密切相关。观测证实,星际气体主要由氢和氦组成,与恒星相同。事实上,恒星是由星际气体构成的?凝血?制成的。星际尘埃是一种小型固体物质,由碳化合物、氧化物等组成。

星际物质在太空中的分布并不均匀。在引力的作用下,有些地方的气体和尘埃可能会相互吸引,变得稠密,形成云。人们形象地称呼他们?星云?。根据形态,银河系中的星云可分为弥散星云和行星状星云。

与恒星相比,星云具有质量大、体积大、密度低的特点。一个普通星云的质量至少相当于几千个太阳,半径约为10光年。

星云通常根据它们的位置或形状来命名,如猎户座星云和天琴座星云。

星云的分类:

除以发光特性

可以分为:

发射星云

反射星云

暗星云

发射星云

发射星云被附近的热恒星激发,这些恒星发出的紫外线会电离星云中的氢(Hⅱ区),使其发光。发射星云是一团游离气体(也就是等离子体),可以发出不同颜色的光。离解的原因通常是附近恒星辐射出的高能光子。这些不同发射星云的一些类型是氢ⅱ区,是年轻恒星诞生的地方,大质量恒星的光子是电离源;行星状星云是垂死恒星抛出的外壳,被暴露的高热核心加热。

星云的颜色取决于化学成分和电离度。因为大多数星际气体是氢,氢可以在相对较低的能量下电离,所以许多发射星云是红色的。如果更高的能量可以导致其他元素解离,那么绿色和蓝色的云都可能出现。通过研究星云的光谱,天文学家可以推断出星云的化学元素。大多数发射星云含有90%的氢,其余是氦、氧、氮和其他元素。

在北半球,最著名的发射星云是天鹅座的北美星云(NGC7000)和网状星云(NGC6960/6992)。在南半球,最好的是人马座的泻湖星云M8/NGC6523和猎户座的猎户座星云(M42)。在南半球更靠南的地方是明亮的Callina星云(NGC3372)。

发射星云中经常出现黑点,这是由于云气体中的尘埃阻挡了光线。发射星云和尘埃的结合往往会产生一些看起来很有趣的天体,而这些天体中有很多都有着生动或形象的名字,比如北美星云和锥状星云。

有些星云是由反射星云和发射星云组成的,比如三叶星云。

反射星云

反射星云通过反射附近恒星的光来发光,这种光是蓝色的。

[由于散射对蓝光比红光更有效(这与天空呈现蓝色和日落呈现红色的过程相同),反射星云通常是蓝色的]

从天文学的角度来看,反射星云只是由尘埃组成,它只是简单地反射了附近恒星或星团的光线。这些附近的恒星没有足够的热量使云像发射星云一样发光,但由于散射光,它们有足够的亮度使尘埃粒子可见。因此,反射星云显示出与照亮它的恒星相似的频谱。

暗星云

如果气体尘埃星云附近没有明亮的恒星,那么该星云将是黑暗的,即暗星云。在拥有致密恒星和明亮弥散星云的星系中可以找到暗星云,因为它们既不发光也不反光,但会吸收和散射来自背后的光。

暗星云的密度足以阻挡背景中发射星云或反射星云(如马头星云)或背景中恒星发出的光。天文灭绝通常来自大分子云温度最低、密度最高部分的星际尘埃粒子。大而复杂的暗星云聚合物往往与巨大的分子云联系在一起,小而孤独的暗星云被称为巴克球。

这些黑暗星云的形成通常是不规则的:它们没有明确定义的形状和边界,有时它们会形成复杂的蜻蜓。肉眼可以看到巨大的黑暗星云,显示出明亮星系中的黑暗斑块。黑暗星云内部是重要事件发生的地方,如恒星的形成。

按形式划分

可以分为:

弥漫星云

行星状星云

超新星遗迹

双极星云

弥漫星云

弥散星云就像它们的名字一样,没有明显的边界,经常呈现不规则的形状,就像天空中的云一样,但它们通常是通过望远镜观察到的,其中许多只有通过天体相机的长时间曝光才能显示出它们的美丽。它们的直径大约有几十光年,平均密度为每立方厘米10-100个原子(实际上这比实验室里得到的真空要低很多)。它们主要分布在银道面附近。更著名的弥散星云是猎户座星云和马头星云。弥漫星云是由一颗或几颗明亮恒星周围的星际介质聚集而成的明亮星云,这些恒星都是形成时间不长的年轻恒星。

行星状星云

行星状星云呈圆形、扁圆形或环形,其中一些与大行星非常相似,因此得名,但它们与行星无关。并不是所有的行星状星云都是圆形的,有些行星状星云的形状非常独特,比如福克斯的M27哑铃状星云和英仙座的M76哑铃状星云。

它看起来有点像一个吐烟圈,中心是空的,行星状星云的中心往往有一颗亮星,叫做行星状星云的中央星,正在演化成白矮星。中央恒星不断向外抛出物质,形成星云。可见,行星状星云是恒星晚年演化的结果。它们是太阳质量的恒星演化到后期的产物,核反应停止后走向死亡。比较著名的有宝瓶座螺旋星云和天琴座环状星云,它们在性质上与弥漫星云完全不同。这些星云的体积不断膨胀,最后趋于消散。行星状星云?人生?是非常短暂的,通常这些气体外壳会在数万年内逐渐消失。

超新星遗迹

超新星遗迹也是一种完全不同于弥散星云的星云,是由超新星爆发后抛出的气体形成的。像行星状星云一样,这类星云的体积不断膨胀,最后趋于消散。

最著名超新星遗迹是黄金星座中的蟹状星云。它是1054年爆发的银河系中一颗超新星的遗迹。在这个星云的中心发现了一颗中子星,但是因为它非常小,所以用光学望远镜看不到。发现它是因为它的脉冲无线电波辐射,理论上确定它是一颗中子星。

双极星云

双极星云的特点是独特的波瓣形成轴对称星云。

许多但不是所有的行星状星云在观测中显示出双星结构。这可能是直接相关的两种类型的星云,在星云的发展过程中,一种在另一种的前面,或将取代另一种。

虽然尚不清楚该星云的确切成因,但它可能是一种被称为两极逃逸的物理过程,即恒星将高能粒子作为从两极流出的流抛出。一种理论认为,这些流出物将与恒星周围的物质(可能是星际尘埃,或早期超新星事件中的周围外壳)发生碰撞。

其他分类

有些星云是恒星的诞生地,它们的尘埃在引力作用下逐渐收缩成新的恒星,如猎户座的M42星云,有些则是老恒星爆炸后的遗迹,如天鹅座的网状星云。