文．圖／蘇明俊、陳輝樺 晴朗的秋天夜裡，一群野外活動的青少年正圍繞在天文望遠鏡旁，進行著夜間星空觀測。當中熱心的指導教師正要解說天文望遠鏡可以看到的景象，突然有人嘆氣道：「好討厭喔！這麼壯麗的星空夜晚，怎麼望遠鏡裡總是看到一片沒有散掉的雲。」指導教師笑笑地說：「是的，那一片的雲已有千年的歷史了，它要散掉可還很不容易呢！它並不是大家熟悉的地球大氣層內的雲，而是外太空中星際間的巨大團塊雲氣，簡稱它為『星雲』。」話剛講完，這群聰明活潑的青少年們就東一句、西一句地問道：什麼是星雲？星雲是怎麼來的？星雲有固定的形狀嗎？星雲有幾種類型？星雲和星團有關聯嗎？…，指導教師耐心地聽完大伙兒的問題，趁著在美麗夜空下有著舒暢的心情，慢慢說明對於星雲的種種認知。 星雲(Nebulae)是什麼？ 八十多年前，在天文望遠鏡的解析度尚極有限的情況下，人們將星空中所看到的雲狀天體，統稱為星雲。經天文學家哈柏(Edwin Hubble , 1889~1953) 在帕洛馬天文台以48吋口徑的望遠鏡，進行大量觀測和分析下，我們不但對於銀河系外的景物有了更多的瞭解，也能辨知原本看似霧般的天體有著星系、星系團和星際間存在的大塊氣體及塵埃的區別。現在我們會縮小範圍地將這些星際間的氣體雲氣稱之為「星雲」。 星系(Galaxies)、星團 (Clusters) 是什麼？ 最容易造成我們混淆的是，組成有別於星雲，但在小望遠鏡中不易分辨的星系和星團。在天文學家哈柏界定下我們才知道，雖然我們夜晚所能目視到的星辰大多仍屬銀河系中，除此之外尚有無以計數和銀河系相當的星系。一個典型的星系範圍大小約10萬光年，內有數十億顆恆星位處於其中，如M51星系(圖1)。另有一種是僅有數千顆至數百萬顆很老的恆星位處其中的球狀星團(Globular Clusters)，如M13星團；以及數十顆至數百顆年輕的恆星呈疏鬆散布的開放星團(Open Clusters)，如M44星團。
發射星雲 (Emission Nebulae) 發射星雲是一團高溫的氣體雲氣，雲氣內的原子受到鄰近恆星所輻射出的紫外線能量的激發，使得這些原子內的電子從穩定的低能階提升到較不穩定的高能階上，因而當電子再從不穩定的高能階躍回穩定的低能階時，會將此能量的差值藉由電磁波輻射發射出來。我們經常觀測到的發射星雲多呈紅色，就是因為星雲內大量的氫原子被激發後發射紅波段電磁波。當然，我們也可以看到氫以外的原子所輻射的其他顏色光譜。依據目前所知，發射星雲內常蘊涵剛誕生或將誕生的恆星，如M42星雲(圖2)。 反射星雲(Reflection Nebulae) 反射星雲是一團塵埃的雲氣，這些塵埃仿如霧氣般造成了局部區域的不透明，它們本身並未發射任何電磁波，明亮的原因僅是簡單地反射了鄰近恆星們的光。我們經常觀測到的反射星雲多呈藍色，是因為星雲內大量的塵埃對藍色波段電磁波的散射效果較佳而已。反射星雲內也蘊涵形成中的恆星。在觀測上經常發現反射星雲和發射星雲在一起，因此另有一名稱，叫它們為「彌漫星雲」(Diffuse nebulae)，如 NGC7023 星雲(圖3)。 |
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