星云与星团：宇宙中的璀璨星云与恒星聚集体

星云与星团：宇宙中的璀璨星云与恒星聚集体

本章主要介绍星云、星团，并介绍一些星表中的星云、星团。

星云

星云（Nebula），是稀薄的气体或尘埃构成的天体之一，是尘埃、氢气、氦气和其他电离气体聚集的星际云。包含了除行星和彗星外的几乎所有延展型天体。它们的主要成份是氢（H），其次是氦（He），还含有一定比例的金属元素和非金属元素。

星云的形状是多姿多态的。星云和恒星有着“血缘”关系。恒星抛出的气体将成为星云的部分，星云物质在引力作用下压缩成为恒星。在一定条件下，星云和恒星是能够互相转化的。

星云的颜色：取决于星云的化学组成和被游离的量。

星云的分类

按发光性质分类（发射星云、反射星云、暗星云）

• 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），令它们发光。发射星云能辐射出各种不同色光的游离气体云（也就是电浆）。由于在星际间的气体绝大部分都是在相对下只要较低能量就能游离的氢，所以许多发射星云都是红色的；如果有更高的能量能造成其他元素的游离，那么蓝色和绿色的云气都有可能出现。典型的发射星云：N55、M8、M20、M42。

气泡状星云，被称为“七彩祥云”的N55（见下图）：

欧洲南方天文台甚大望远镜（VLT）拍摄的发射星云LHA 120-N55

猎户座的猎户星云（梅西耶天体，编号M42）：

天鹅座环（或称女巫帚星云，编号NGC 6960）（红蓝）：

分离成氢原子气体（红）和氧原子气体（蓝─绿）

仙后座方向的气泡星云NGC7635（蓝色）：

• 反射星云：反射星云是靠反射附近恒星的光线而发光的，呈蓝色。由于散射对蓝光比对红光更有效率（这与天空呈现蓝色和落日呈现红色的过程相同），所以反射星云通常都是蓝色。较容易观测到的例子是围绕着金牛座M45昴星团（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。典型的反射星云：NGC1999、NGC2023。

围绕着金牛座的昴星团（七姊妹星团，M45）的反射星云：

猎户座大星云↓以南约2度的位置的NGC1999：

一团正在反射内部深藏的变光恒星星光之尘埃云

马头星云附近的NGC2023：

• 暗星云：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。暗星云的密度足以遮蔽来自背景的发射星云或反射星云的光（比如马头星云），或是遮蔽背景的恒星。典型的暗星云有：马头星云（编号IC 434）。

猎户座的马头星云（IC 434）（红外，合成）：

马头星云为图片右上角散发红外辉光，顶端镶有新诞生恒星的尘埃柱

马头星云放大图：

暗星云LDN1622：

按形态分类（弥漫星云、行星状星云、超新星遗迹）

• 弥漫星云：没有明显的边界，常常呈现为不规则的形状。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轻恒星。典型的弥漫星云：猎户座大星云、马头星云。

猎户座A分子云

• 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，但和行星没有任何联系。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。行星状星云的体积将逐渐膨胀，最终趋于消散。典型的行星状星云：哑铃星云（梅西耶天体，编号M27）、小哑铃星云（梅西耶天体，编号M76）、土星状星云NGC 7009、蝴蝶星云（梅西耶天体，编号M2-9）、环状星云（梅西耶天体，编号M57）。

位于狐狸座的哑铃星云（M27）：

位于英仙座的小哑铃星云（M76）：

土星状星云NGC 7009：

位于蛇夫座的双极型行星状星云——蝴蝶星云（M2-9）：

环状星云（M57）：

• 超新星遗迹：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，最后趋于消散。典型的超新星遗迹：蟹状星云（梅西耶天体，编号M1/NGC 1952）。

位于金牛座的蟹状星云（M1）：

蟹状星云的中心是一颗脉冲星，其直径约28–30公里，每秒自转30.2次，并发射出从γ射线到无线电波的宽频率范围电磁波。它也是首颗被确认为历史上超新星爆发遗迹的天体。

知识补充——星团

星团（cluster），是指恒星数目超过10颗以上，并且相互之间存在物理联系（引力作用）的星群。

由于早期望远镜分辨率不够高，河外星系及一些星团看起来呈云雾状，因此把它们也称之为星云。哈勃测得仙女座大星云距离后，证实某些星云其实是和我们银河系相似的恒星系统。由于历史习惯，某河外星系有时仍被称之为星云，例如：大/小麦哲伦星云，仙女座大星云等。（所以有些叫星云的天体实际上是星团。）

星团分类：

• 疏散星团：由十几颗到几千甚至几十万颗恒星组成的，结构松散，形状不规则的星团。主要分布在银道面因此又叫做银河星团，主要由蓝巨星组成，例如：昴星团（又名七姊妹星团；梅西耶天体，编号M45；地球上能看到的最明亮的疏散星团，在北方天空中肉眼可见）。

位于金牛座的昴星团（M45）：

可以猜一下是七姊妹指哪7颗hhh

• 球状星团：由上万颗到几十万颗恒星组成，整体像圆形，中心密集的星团。例如：武仙座大球状星团M13。

位于武仙座的M13：

武仙座的M13

小结

①星云，本质是稀薄的气体或尘埃。

按发光性质可分为：发射星云、反射星云和暗星云；

按形态可分为：弥漫星云、行星状星云和超新星遗迹。

常见星云：猎户座大星云、马头星云、蟹状星云。

②星团，本质是星群。（注意区分星云和星团）

按星群内天体的分布情况可分为疏散星团和球状星团。

（补充）著名的星云：上帝之眼（宝瓶座的螺旋星云，NGC 7293）、鹰状星云（M16，巨蛇座方向）、面纱星云（NGC 6960，天鹅座方向）。