银河系附近的星云


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发射星云
银河系的一个显着组成部分是通常称为星云的大型、明亮、扩散的气态物体的集合 。 这些云状天体中最亮的是发射星云、星际气体和恒星的大型复合体 , 其中气体以电离和激发态存在(原子的电子被激发到高于正常能级) 。 这种情况是由嵌入气体中的非常明亮的炽热恒星发出的强烈紫外线产生的 。 因为发射星云几乎完全由电离的氢组成 , 它们通常被称为H II 地区 。 猎户座星云(M42)的中心 。 天文学家在这个 2.5 光年宽的区域内发现了大约 700 颗年轻恒星 。 他们还发现了 150 多个原行星盘或螺旋桨 , 它们被认为是最终将形成行星的胚胎太阳系 。 这些恒星和物质产生了星云的大部分光 。 这张照片是由哈勃太空望远镜拍摄的 45 张图像组合而成的马赛克 。 H II 区位于银河系的平面上 , 混杂着年轻的恒星、恒星协会和最年轻的疏散星团 。 它们是最近形成非常大质量恒星的区域 , 其中许多含有未凝聚的气体、尘埃和分子复合物 , 这些物质通常与正在进行的恒星形成有关 。 H II 区域集中在银河系的旋臂中 , 尽管有些存在于旋臂之间 。 其中许多是在距银河系中心中等距离的地方发现的 , 最大的数量发生在距离银河系中心 10000 光年的地方 。 即使在距太阳几千光年之外无法清楚地看到 H II 区域 , 也可以确定后一个事实. 它们发出一种特征类型的无线电辐射 , 其热谱表明它们的温度约为 10000 开尔文 。 这种热射电辐射使天文学家能够绘制出银河系遥远部分 H II 区域的分布图 。



银河系中最大和最亮的 H II 区域总数可与最亮的星团相媲美光度 。 尽管大部分可见辐射都集中在几条离散的发射线中 , 但最亮的总表观亮度相当于数万个太阳光度 。 这些 H II 区域的大小也非常显着 , 直径约为 1000 光年 。 更典型的是 , 常见的 H II 区域 , 例如猎户座星云的直径约为 50 光年 。 它们含有总质量从一到两个太阳质量到几千个太阳质量不等的气体 。 H II 区域主要由氢气组成 , 但它们也包含可测量数量的其他气体 。 氦的丰度排在第二位 , 同时也会出现大量的碳、氮和氧 。 初步证据表明 , 该比率检测到的气体中较重元素到氢的丰度从银河系中心向外减少 , 这一趋势已在其他螺旋星系中观察到 。



行星状星云
被称为行星状星云的气态云只是表面上与其他类型的星云相似 。 之所以这么称呼 , 是因为通过望远镜观察时 , 较小的星云几乎类似于行星盘 , 行星状星云代表了恒星生命周期结束时的一个阶段 , 而不是开始时的一个阶段 。 此类星云在银河系中的分布与 H II 区不同 。 行星状星云属于中间族群 , 遍布整个圆盘和内晕 。 银河系中有 1000 多个已知的行星状星云 , 但由于银河系区域的遮蔽 , 可能会忽略更多 。



超新星遗迹
在银河系中发现的另一种星状物体是形成超新星的爆炸恒星喷出的气体残余物 。 有时这些天体看起来像行星状星云 , 例如蟹状星云 , 但它们在三个方面与后者不同:(1)它们的气体总质量(它们涉及更大的质量 , 基本上是爆炸恒星的所有质量) , (2)它们的运动学(它们以更高的速度膨胀速度) , 以及(3)它们的寿命(它们作为可见星云的持续时间较短) 。 最著名的超新星遗迹是由历史上观测到的三颗超新星产生的:1054 年的超新星 , 它使蟹状星云成为了它的遗迹;1572 年 , 称为第谷新星;以及 1604 年的那颗 , 称为开普勒的新星 。 这些天体和银河系中的许多其他类似天体都是在无线电波长下检测到的 。 它们以几乎平坦的频谱释放无线电能量 , 因为带电粒子以几乎残留在气体中的磁场中的光速 。 这种方式产生的辐射称为同步辐射 , 并与各种类型的暴力有关除了超新星遗迹之外的宇宙现象 , 例如射电星系 。



尘云
银河系的尘埃云仅限于银河系平面 , 尽管即使在银河系两极附近也能探测到密度非常低的尘埃 。 距离太阳超过 2000 到 3000 光年的尘埃云无法通过光学方式检测到 , 因为中间的尘埃云和一般的尘埃层会遮挡更远的视野 。 根据其他星系中尘埃云的分布 , 可以得出结论 , 它们通常在旋臂内最为显眼 , 尤其是在定义明确的旋臂内边缘 。 太阳附近观测最好的尘埃云有数百个太阳质量 , 大小从最大约 200 光年到几分之一光年不等 。 最小的往往是最密集的 , 部分原因可能是进化:随着尘埃复合体的收缩 , 它也会变得更密集和更不透明 。 最小的尘埃云是所谓的Bok小球 , 以荷兰裔美国天文学家Bart J. Bok命名;这些天体的直径约为一光年 , 质量为 1-20 个太阳质量 。

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