宇宙之精彩天體十五

為什么M66長得不對稱呢？通常氣體、塵埃和新誕生恒星的密度波，會環(huán)繞螺旋星系的核心，產(chǎn)生形狀接近對稱的星系。M66漩渦臂的差異和它核心的明顯偏移，很可能都是由鄰近星系M65的重力潮汐拉扯所造成的。上面影像中的螺旋星系M66大小約有10萬光年，距離我們有3500萬光年遠(yuǎn)，在由它、M65和NGC 3628所組成的獅子座三胞胎 (Leo Triplet)中，M66是最大的一個。和眾多的螺旋星系相似，交錯在M66長而復(fù)雜塵埃帶上的亮星及星云，照亮并突顯出漩渦臂。

也許它還不夠完美，不過這個螺旋星系至少屬于最上相的那一類。這個正面對著我們的壯麗的M74(又稱為NGC 628)，是一個位于雙魚座內(nèi)的宇宙島（即銀河外星系），距離我們有3000萬光年遠(yuǎn)，大約擁有1000億顆成員星。被歸類為Sc星系的M74，它巨大且優(yōu)雅的漩渦臂上面鑲著明亮的藍(lán)色星團(tuán)和黝黑的塵埃帶。在許多特征上，M74和我們的銀河系很相似。這張令人印象深刻的影像，是用一部有2800萬像素的偵測器拍攝的，目的是要慶祝8米口徑的北雙子望遠(yuǎn)鏡多天體光譜儀(GMOS)的首次啟用。北雙子望遠(yuǎn)鏡位在美國夏威夷的基亞山之上，而它的雙胞胎弟弟─南雙子望遠(yuǎn)鏡，工作的地點(diǎn)在智利中部。

M78是一個位在獵戶座的反射星云。它是夜空中最亮的反射星云之一。星云內(nèi)的塵埃除了吸收光線之外，也反射了從數(shù)顆星云內(nèi)新誕生的藍(lán)色亮星所輻射的星光；讓怪異的藍(lán)色輝光和鬼魅般的黝黑塵埃云柱，成為這個星云最突出的特色。星云內(nèi)的塵埃微粒會散射星光，更加深了星云的藍(lán)色色澤。這種散射機(jī)制，和地球天空是藍(lán)色的道理是很相似的。用小型的望遠(yuǎn)鏡就能看到的M78，它的大小約是5光年。因?yàn)镸78和我們之間的距離是1600光年，所以照片所看到的景像是M78在1600年前的狀況。M78是獵戶座分子云團(tuán)的一部份，其它的成員還包括有獵戶座大星云和馬頭星云等。

瀉湖星云的中心區(qū)域正忙于誕生新的恒星。在照片的左下角可以看到最少有二條長約半光年的漏斗狀云氣，他們是由強(qiáng)勁的恒星風(fēng)與強(qiáng)烈的星光所造成的。另外，也可以看到Hershel 36這顆星所發(fā)出極為強(qiáng)烈的光線照亮了這個區(qū)域。大量的星際塵埃阻擋這一顆年輕熱星的光，并讓它顏色變得偏紅。當(dāng)能量從這些年輕的熱星注入冰冷的星際塵埃與氣體時，冷熱的相交接觸產(chǎn)生巨大的溫度差并造成剪風(fēng)，切割出漏斗狀云氣。這一張橫跨約5光年的照片，是由哈勃太空望遠(yuǎn)鏡在1995年所拍的。瀉湖星云，又稱為 M8，位于人馬座方向約5000光年遠(yuǎn)處。

在上面這座“星系擂臺”的左方，具有紅色核心和藍(lán)色漩渦臂的是M81。而擂臺右方，穿著明亮恒星和黝黑塵埃帶的是M82。在過去的數(shù)十億年中，這兩個巨大的星系，不停地透過重力進(jìn)行戰(zhàn)斗。它們每次擦身而過，歷時大約要數(shù)億年。在這段期間，它們強(qiáng)大的重力對彼此都有很重大的影響。在最近的一個回合里，M82的重力在M81的星系盤上引起一陣盤旋不息的密度波，從而產(chǎn)生了精彩的漩渦臂。而M81在M82里也造成了由爆炸恒星所組成的混亂星群，以及因?yàn)檫^分劇烈碰撞而發(fā)出明亮X射線的氣團(tuán)。也因?yàn)橄嗷ヅ鲎?，兩個星系在最近都出現(xiàn)許多剛誕生的明亮新恒星。再過幾十億年后，這兩個星系將合并成一個更大的星系。

星系M82有很高的恒星誕生速率，它大質(zhì)量恒星的誕生率和死亡率大約是我們銀河系的十倍。來自大質(zhì)量恒星的恒星風(fēng)和超新星爆炸的震波，把這個神奇星爆星系內(nèi)的氣體吹出去，形成向外擴(kuò)張的云氣團(tuán)。下面這張科學(xué)色澤編碼照片，是亞利桑那州WIYN望遠(yuǎn)鏡影像和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的較小張高解析影像的合成，它清楚呈現(xiàn)出這團(tuán)云氣的源頭和它復(fù)雜的外觀。M82在可見光波段的外觀，讓它贏得雪茄星系的昵稱。M82爆發(fā)性的恒星形成活動，可能是近在一億年前，它和鄰近大星系M81相互碰撞的結(jié)果。到底是什么原因，會讓這個雪茄星系發(fā)出明亮的紅色輝光呢？它在不久前通過大型螺旋星系 M81附近時，受到不小的擾動。不過這也不能完全解釋，為什么這個星系會有個發(fā)出紅色輝光的擴(kuò)張氣團(tuán)。最近的證據(jù)顯示，星系中心許多恒星的粒子恒星風(fēng)合并在一起，組成一股超強(qiáng)的星系風(fēng)，而星系內(nèi)的物質(zhì)就是被星系風(fēng)推送出來，形成這個擴(kuò)張氣團(tuán)。下面這張由昴宿望遠(yuǎn)鏡所拍攝的影像，突顯出M82內(nèi)的中性氫氣被星系風(fēng)吹襲激發(fā)，因而發(fā)出紅光輝光的景像，以及氣團(tuán)內(nèi)的細(xì)微絲狀結(jié)構(gòu)。這些絲狀結(jié)構(gòu)綿延分布在一萬光年的范圍內(nèi)。距離我們1200萬光年的雪茄星系，是在紅外光波段中宇宙最明亮的星系。它位于北天大熊座內(nèi)，用小型的望遠(yuǎn)鏡就能觀測到它。

M83是離我們最近和最明亮的螺旋星系之一。它位于長蛇座，用雙筒望遠(yuǎn)鏡就能看見它。因?yàn)樗哂袎邀惖匿鰷u臂，所以贏得南風(fēng)車銀河的稱號。遠(yuǎn)在250年前，天文學(xué)家就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了M83。不過直到本世紀(jì)初，天文學(xué)家才弄清楚M83和我們的銀河很像，是個棒旋星系，而不是一團(tuán)霧蒙蒙的云氣。下面這張M83的照片，是“極大型望遠(yuǎn)鏡”最近剛發(fā)布的影像。M83是它所在的星系團(tuán)很顯眼的成員，這個星系團(tuán)的成員包括半人馬座A和NGC 5253，這些星系和我們之間的距離約有1500萬光年。到現(xiàn)在為止，天文學(xué)家已經(jīng)在M83找到六顆超新星。最近天文學(xué)家又在M83的核心區(qū)，發(fā)現(xiàn)了一個雙層的拱核環(huán)，但是它的成因仍然是個謎。在最新望遠(yuǎn)鏡的放大下，M83的核心可是個精力充沛而熱鬧的區(qū)域呢！由哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的這張影像，有明亮的初形成恒星，也有灰暗塵埃集成的巨大暗紋。用地面上的VLT 望遠(yuǎn)鏡觀測后得知，正中心處很可能有兩個核心。

橢圓星系M87是一種外觀和我們銀河系非常不同的星系，而就以橢圓星系來說，M87也是一個很奇特的星系。M87位在一個稱為室女座星系團(tuán)的星系團(tuán)之中心，它要比一般的星系要大很多，而且擁有非常大量的球狀星團(tuán)。在這張影像中，這些球狀星團(tuán)是環(huán)拱著M87明亮核心的昏暗亮斑。一般來說，橢圓星系所擁有的恒星數(shù)量和螺旋星系差不多，不過在外觀上，它具有圓渾外貌，這點(diǎn)和扁平的螺旋星系非常不同。除此之外，它們也沒有漩臂結(jié)構(gòu)，含有極少量的云氣和塵埃。這張M87影像是從夏威夷山頂上的天文臺拍攝的。上面這道巨大的高能噴流，起源自橢圓星系M87的核心，在太空中延伸的距離超過5000光年。從下面這三幅在X射線、電波和可見光波段所觀測的噴流影像里，可以看出噴流具有糾結(jié)狀的不規(guī)則結(jié)構(gòu)。在這些波段所看到的輻射，很可能都是由高能電子繞磁場線打轉(zhuǎn)時所發(fā)射出來的，也因此，這種輻射稱為同步輻射。不過，產(chǎn)生這道噴流的源頭是什么呢？根據(jù)現(xiàn)在最流行的想法，它是由M87核心的超級大黑洞所產(chǎn)生的。當(dāng)物質(zhì)回旋掉向黑洞時，相互摩擦產(chǎn)生高熱并造成物質(zhì)的游離，而強(qiáng)大的電磁力，把物質(zhì)沿黑洞自轉(zhuǎn)軸的方向拋射出去，形成這道細(xì)長的噴流。M87是室女座星系團(tuán)中心的大型橢圓星系，距離我們約有5000萬光年。上面這張有史以來M87噴流最清晰的照片，是由哈勃望遠(yuǎn)鏡所拍攝的。雖然早在20世紀(jì)初，天文學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了這道起源自M87星系核心的巨大噴流，不過它到底是怎么產(chǎn)生的，到現(xiàn)在仍然有爭議。其中最風(fēng)行的理論認(rèn)為，這種噴流是由藏在星系核心的巨大黑洞所產(chǎn)生的，當(dāng)物質(zhì)回旋掉向黑洞時，相互摩擦而產(chǎn)生高熱，部分掉進(jìn)黑洞，其它的形成高速離開黑洞的噴流。在這道長達(dá)5000光年的噴焰里，電子以將近光速的速度飛行，當(dāng)繞著磁場線打轉(zhuǎn)時，就輻射出詭異的藍(lán)色輝光。照片中M87核心周圍的暗淡光點(diǎn)，是古老的球狀星團(tuán)。

在礁湖星云的中心，可以看到發(fā)出輝光的云氣、星團(tuán)和正在形成恒星的物質(zhì)與云氣團(tuán)塊。在下面這張影像中，位于中心的年輕星團(tuán)是NGC 6523。這些恒星發(fā)出高能量的星光使周圍的氫氣游離，氫離子和電子復(fù)合時，就會輻射出紅光。礁湖星云的大小約有100光年，距離我們約5000光年，云氣所占住的天區(qū)比滿月還大。它位在南天的半人馬座，在遠(yuǎn)離光害的地方用肉眼就能看到它。明亮的礁湖星云是許多奇特天體的家園，其中較有趣的有疏散星團(tuán)以及數(shù)個很活耀的恒星形成區(qū)。在肉眼中，星云最主要的特征是氫所發(fā)出的紅色輝光，以及因?yàn)橹旅軌m埃帶吸收星光所形成的絲狀結(jié)構(gòu)。下圖是礁湖星云影像，它是從在氫、氧和硫等三種元素輻射波段影像所組成而成。礁湖星云又稱為M8 或NGC 6523，距離我們約有5千光年遠(yuǎn)。礁湖星云位在人馬座內(nèi)，它的視張角約是滿月的三倍，用雙筒望遠(yuǎn)鏡就可以看見它。

那令人敬畏的恒星誕生情景，產(chǎn)生巨大的恒星風(fēng)與高能量的輻射，正轟擊礁湖星云(M8)內(nèi)部中充滿星際塵埃的分子云。至少有兩個長約一光年的漏斗狀分子云，看起來像是在這樣的作用下形成的。它們是從左上角延伸到礁湖星云中被稱為“沙漏”的亮區(qū)。這些星際間的漏斗云是否會有漩渦，而且也像地球上的龍卷風(fēng)一樣地扭曲呢？這是可能的。當(dāng)能量從如右下角的年輕熱星，傾瀉到冷的云氣中時，在交接處可產(chǎn)生巨大的溫度梯度，并造成強(qiáng)大的剪風(fēng)。圖片是再處理過的HST影像，它的原始照片是在1995年時，研究人員探索一個位于人馬座方向約5000光年遠(yuǎn)的恒星形成區(qū)域所拍攝的。