黑暗星雲 (Dark Nebulae)

  黑暗星雲是一團擋住後方恆星光芒的塵埃雲氣。基本上,黑暗星雲的物理特性和反射星雲相似;只是在幾何上,來自鄰近的光源、雲氣與地球三者間的位置不同而已。黑暗星雲經常被發現位處於反射星雲和發射星雲的臨界面上,如馬頭星雲(圖4),黑暗星雲、反射星雲和發射星雲三者合一的一個典型彌漫星雲,長寬大小約為數百光年。

行星狀星雲(Planetary Nebulae)

  行星狀星雲是垂死的晚期恆星爆發時拋離出來,而目前圍繞在這些恆星的環狀雲氣。我們的太陽約50億年後也可能造出個行星狀星雲。行星狀星雲和一般我們熟知的行星一點關係都沒有,只是在小型天文望遠鏡的解析度尚不佳的情況下,所形成的混淆名詞沿用至今而已。一個典型行星狀星雲,直徑大小約為一光年,如NGC2346星雲(圖5)。

超新星殘骸(Supernova Remnants)

  一顆重型的恆星結束它的恆星發光生涯時,會瞬間爆發拋離出大量的物質和輻射,我們稱它為「超新星爆發」,在短短幾天內放出的能量照亮了大片的星空,仿如一個星系。當整個爆發事件結束後,大量被星球拋離的物質停留於太空中,形成星雲般的「超新星殘骸」。一個典型超新星殘骸,直徑大小約為數光年,如M1蟹狀星雲(圖6)。

認識星雲的類型,告訴了我們什麼?
  1.讓星雲告訴我們宇宙起源的故事吧!
──宇宙是什麼時候誕生的?是怎麼誕生的?它又是如何演變成今天的浩瀚無際呢?這些你我心目中的疑問,一直到五十多年前,科學家們才有共識地告訴我們:我們生存的宇宙是在一次大爆炸後,經過暴漲和相變的過程將超巨大的能量轉變成輻射和粒子,終於形成了目前的宇宙。此大爆炸的理論依據是「從一點爆炸」、「宇宙膨脹」和「宇宙背景輻射」等三個論點。美國於1990年發射哈柏太空望遠鏡,主要任務就是用來探索宇宙的起源與演化。然而從哈柏望遠鏡傳回的觀測資料正向大爆炸理論提出嚴厲的挑戰,由1994年從室女星系團內的M100 星系觀測照片(圖7),利用標準模型理論推算出大爆炸的發生時間不會早於120億年前。但根據星球演化的理論推算,即使在我們所身處的銀河系內一些古老星球的年齡已有160億年之久。這些老星球的年齡竟然遠超過大爆炸的時間,這又該如何解釋呢?到底雲氣般的星系透露出什麼樣的宇宙年齡訊息?

2.讓星雲告訴我們星球生老病死的一生故事吧!──新恒星的誕生過程是由於重力的吸引,使得散布在太空中的混亂雲氣形成了塊狀物質,這些塊狀物質進而在激烈的震盪下點燃了核融合,因而產生了一顆新的恒星。依照長久以來的天文觀測,在恒星演化過程的晚期,藉著外層反覆的暴漲和收縮,會在兩極釋出大量氣體而使得核心逐步趨於密緻,或成為白矮星,或成為中子星、黑洞等,而結束了恆星的一生。圖8中星雲柱是如何形成的?哈柏太空望遠鏡發現約五十個先後形成不久的雛星和孕育它們形成的分子雲塊,揭開了星際雲氣孵育雛星群的奧秘。

3.讓星雲告訴我們行星誕生的故事吧!──新的觀測顯示在恒星演化的過程中,新恆星在形成的初期也會在旋轉、壓力平衡和收縮的過程中輻射電磁波或噴放出大量氣體,這種噴流釋出的大量氣體與其周圍之星際雲氣結合逐漸形成了碟狀環帶渦流雲氣,這些雲氣將逐一地形成行星。

圖6.M1蟹狀星雲是有中國超新星之稱的1054超新星的殘骸

圖7.距離我們約5千6百萬光年的螺旋狀M100星系

圖8.圖中最亮的那顆星,是在這團星際雲氣中較早形成的極亮星,它的高溫氣體所輻射出的強烈紫外線,游離了鄰近的雲氣,並且加上這顆極亮星所產生的光壓正在吹散它的週遭雲氣,使得鄰近的空間放晴。然而也有些已形成的明亮新星遮蔽了它們後面雲氣的散開,造成「雲柱」的現象。

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