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第16章 星云的发现

西方有一个古老的关于“火凤凰”的美丽神话。火凤凰原是生活在阿拉伯沙漠中的一只神鸟,其寿命长达几百年。在它自感生命即将衰竭时,就会筑起一个由香木组成的巢窝,并从中发光自焚。烈火烧尽了它身上的污秽,于是在一片灰烬中它又获得了新生……如此循环不已,神鸟就得到了永生。

18世纪,德国著名哲学家康德就把天体及天体系统比喻为“火凤凰”。他认为“大自然的火凤凰所以自焚,就是为了要从它的灰烬中恢复青春得到永生。”应当说这是一个绝妙的比喻。从星云中脱胎而出的恒星,确是一只“火凤凰”。在漫长的岁月中,它经过主序星、红巨星、变星(有时候是超新星)、致密星(即白矮星、中子星及黑洞),走完了一生,有的又变成了星云物质。经过曲折的过程,从这些灰烬(星云)中又会孕育出新的恒星。当然,严格讲,新诞生的第二代恒星在化学组成上与第一代恒星是有区别的,前者重元素含量比后者多,而且“辈分”越后的恒星,重元素的含量就越多。

也有人把星云和星比做鸡和蛋的关系,星云中生出了恒星,恒星又转化为星际间的弥漫物质……如此循环不已。

由此可见,宇宙中耀眼的星星固然十分重要,但也不应冷落暗淡的星云。

它实在是宇宙无限发展循环中不可缺少的中间环节。

星云的研究起步很晚,这是因为除了个别特例外,它们都在肉眼所见的范围之外。凭肉眼可见的云絮状的光斑仅只4个:仙女大星云(M31)、猎户大星云(M42)、大麦哲伦云、小麦哲伦云,但其中却有3个是“冒牌货”。因为仙女大星云及大、小麦哲伦云都是由万千恒星、星团组成的庞大的星系,与银河系处于相同的层次,因此过去称它们河外星云实在很不妥当,现在已废弃了这个名词,直接叫它们为河外星系,简称星系。惟有M42才是真正的银河系中的云状物质。在冬天的晴夜中,观测条件良好时,人们可从猎户悬挂的宝剑中见到一团“云气”。根据测定,M42(或称NGC1976)的距离为460秒差距,其直径约5秒差距,质量为300M⊙。M42最吸引人的地方是在那儿发现了许多原恒星、红外星、H-H天体及球状体,可见它是正在孕育出新恒星的“温床”,因而备受天文学家的青睐。

星云是银河系内一切非恒星状的气体尘埃云,从不同的物理特性及演化位置看,它可分为:弥漫星云、行星状星云、超新星遗迹三大类。弥漫星云也是千差万别的:有的如美丽的玫瑰,有的似柔软的丝巾,有的如地图上的北美洲……真是千姿百态,变幻无穷。在几十个已知的弥漫星云中,只有一个蜘蛛星云不在银河系内,而位于大麦哲伦云(星系)中。蜘蛛星云也是迄今所知的最大的星云。据测定,它的直径达170秒差距,是猎户星云的34倍,总质量为106M⊙。

据统计,星云的边界虽然不很明显,但直径大致为1~300光年间,平均约为几十光年。星云中的物质主要是氢,其次为氦,比例与恒星中相仿。此外,还有少量的碳、氧、氟、硫、氯,氩及镁、钾、钠、钙、铁等元素,甚至还有一些有机分子。但它们的密度极其稀薄,仅比星际空间高几十或几百倍,即每立方厘米中仅有几十到几百个粒子。相比之下,人类所能制成的最高的“真空”也会自愧弗如。但因其体积庞大,所以在银河系中,星云的质量小的也有太阳质量的十分之几,大的竟可达几千个太阳的质量,平均为10M⊙左右。

五彩缤纷的星云似乎很惹人喜爱,但在18世纪望远镜的威力还很小的时代,它们都毫无动人的风采。在小望远镜的视场中,它们“千人一面”,都是黄豆般大小的一小块模模糊糊的云絮状光斑,简直与还未长出尾巴的彗星无异,因此只有那些专门研究彗星的人才肯在它们身上花些工夫。法国天文学家梅西耶所以着力编纂世界上第一本星团星云表(即M星表),正是为了防止犯下这种“指鹿为马”的错误。他当时致力于发现新彗星的工作——他在15年内找到了21颗新彗星,这一“世界纪录”曾保持了很长的时间。

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