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天文科普 | 猎户座分子云复合体之猎户座B

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天文科普 | 猎户座分子云复合体之猎户座B
猎户座广域,credit:Rogelio Bernal Andreo

猎户座分子云复合体(Orion Molecular Cloud Complex,OMC)是位于猎户座方向的一个巨大恒星形成区域,距离地球1000至1600光年,空间范围达数百光年(作为对比,太阳所在的一个叫做本星际云的区域,范围仅约30光年,参见此文)。

OMC组成非常复杂,包含发射星云、HII区、暗星云、反射星云、星团、以及一些与分子云相关的年龄较大的恒星。它的组成包括:

1. 猎户座A分子云(Orion A molecular cloud)。OMC的主要组成之一,天区范围包括猎户座匕首三星附近(天区范围约2°),以及东南方向大约4°的天区。包含M42、M43等很多熟悉的目标。

2. 猎户座B分子云(Orion B molecular cloud)。OMC的主要组成之一,天区范围由猎户座腰带三星的参宿一向东北,大约7°的天区。包含M78、马头星云、火焰星云等很多熟悉的目标。

3. 猎户座OB1星协(Orion OB1 association)。位于猎户座腰带三星附近。

4. 猎户座λ环(Lambda Orionis Ring)。位于参宿四、参宿五连线以北的天区,大约对应猎户座的头部。

5. 猎户-波江座超级气泡(Orion–Eridanus Superbubble)。包含巴纳德环(环抱几乎整个猎户座)、波江座环。

OMC中的很多部分,都是天文观测的重要目标,用小型望远镜就能看到很多目标,更多的目标更是天文摄影的对象。著名的猎户座大星云就是它的一部分。

>>> 猎户座分子云B<<<

猎户座分子云B(Orion B)是猎户座分子云复合体中又一个巨大的分子云,距离我们约1370光年,总质量同样达10万太阳质量。猎户座B同样是一个活跃的恒星形成区,包含数个恒星形成区、星团等。

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猎户座分子云B的范围,credit:Stahler and Palla

>>>猎户座B的成员们<<<

1火焰星云

flame nebula

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火焰星云,credit:Petr Horák / astrobin

火焰星云(flame nebula),编号NGC2024,是位于猎户座参宿一附近的一个发射星云,距离我们900-1500光年。

将火焰星云中的物质加热至电离的能量来自于附近的恒星参宿一(ζ Ori,上图发出明亮蓝光的亮星),高温氢离子发出的光让星云显示出红色。在电离氢气体云和我们之间,存在未被电离的低温气体云和尘埃,遮挡了后方电离氢气体云发出的光,形成了星云中的暗带结构。电离氢气体云和暗星云两者的特殊结构,形成了星云酷似火焰的外貌,因此而得名。

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钱德拉塞卡望远镜(X射线)和斯皮策望远镜(红外线)综合数据图像,credit:NASA

火焰星云是猎户座分子云复合体的一部分,同样是一个巨大的恒星工厂,在火焰星云的中心处,有一个新生星团,观测表明,其中的恒星86%具有星周盘(circumstellar disk)。根据钱德拉塞卡X射线望远镜的数据,天文学家在星云中已经发现了数百颗新生恒星,而星团中的恒星总数,估计超过800颗。

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火焰星云的红外照片,credit:2MASS

2IC 434

emission nebula

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IC434及其周围,来源:https://www.star-watcher.ch/deep-sky/ic-434-horsehead-nebula/

IC 434由英国天文学家威廉·赫谢尔发现于1786年2月1日,是一个明亮的发射星云(HII区),距离大约1500光年,天区范围超过1°,最为有名的外观,是红色发射星云中的暗星云马头星云。

3马头星云

Running Man Nebula

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NGC 1977,credit:W4SM

马头星云位于参宿一南方约0.5°,是一个很小的暗星云(dark nebula)。马头星云同样是猎户座分子云复合体的一部分,距离我们大约1375光年,它位于发射星云IC434(距离约1500光年)与我们之间,由低温不发(可见)光的、比较浓厚的气体云和尘埃组成,遮挡了其后IC434发出的红光,刚好在IC434边缘制造出一个酷似马头的黑暗区域,从而得名。

这个黑色区域与马头如此酷似,并且与后方IC434明亮的红色发射星云边界清晰,使其成为最容易辨认的星云之一。

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弗莱明发现马头星云的底片B2312,由皮克林拍摄,credit:Harvard University

马头星云还有另外的传奇色彩,它的发现者是一名女性天文学家威廉敏娜·弗莱明,她是著名的哈佛计算员的首位成员(戏称皮克林的后宫,详情可参见此文),1888年,弗莱明在一张以现在的眼光看,粗糙到极点的照片上(照相底片),辨认出这个独特的目标。

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巴纳德拍摄的马头星云

之后,天文学家巴纳德对它做了进一步的描述,并编入自己的星表中,编号巴纳德33.

4M78

eflection nebula

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M78,credit:ESO/Igor Chekalin

M78(NGC2068)是一个反射星云,在日本动画片《奥特曼》中,奥特曼的故乡位于M78星云,这个设定以及动画片的流行,使M78成为最广为人知的星云之一。

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M78首先由法国天文学家皮埃尔·梅尚(Pierre Méchain,梅西耶的助手)发现于1780年,并在同年被梅西耶编入其星表。M78是猎户座分子云B的一部分,距离我们大约1350光年。实际上,这一片星云其实有数个星云组成,包括M78、NGC 2064、NGC 2067、NGC 2071,均为反射星云,M78是其中最亮的一个,很多时候,M78会指代这4个星云群体。

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M78,credit:Songyu Jia/astrobin

在最佳的天气条件下,利用中小型天文望远镜就能辨认出M78,并能观测到照亮M78的两颗恒星,HD38563 A和HD38563 B,它们均为B型主序星,视星等分别为10等和11等。

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M78,credit:ESO

M78同样是一个巨大的恒星工厂,里面含有大量的原恒星、新生恒星、HH天体等,在红外波段,能观测到位于M78中的一个新生的星团。

5麦克尼尔星云

eflection nebula

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麦克尼尔星云(圆圈处),来源:https://www.astrobin.com/full/327230

因为两方面的原因,麦克尼尔星云(McNeil’s Nebula)是一个非常有意思的星云。其一,它是一个本世纪才正式发现的星云。2004年1月23日,美国业余天文爱好者麦克尼尔(Jay McNeil)使用自己的望远镜(口径仅3英寸,约76mm)拍摄M78,之后在照片中发现了这个星云,并得到了国际天文学联合会的承认。

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2011年(上)和2006年(下)麦克尼尔星云天区的照片,credit:ESO

其二,麦克尼尔星云是一个变光星云(variable nebula),意思是它的亮度在较短的时间内有明显的变化。天文学家通过历史照片,发现天文学家埃弗雷德·克雷默(Evered Kreimer)在1966年10月22日拍摄的相应天区的照片中,也可以看到麦克尼尔星云的存在。不过,1951年至1991年间的其他很多照片中,无法看到它的身影。并且,2004年确认它的存在后,它很快就玩起来失踪,一直到2008年才再次出现。最近几年,它依然在和我们玩着捉迷藏,时而出现,时而消失。它想让你看到的时候,使用业余的中等口径望远镜,就能拍到它苗条的身姿;但它藏起来时,专业天文台使用半米甚至更大口径的望远镜,可能都难觅其踪。

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2017年与2018年麦克尼尔星云的对比,credit:bawind Lin / astrobin

麦克尼尔星云是一个反射星云,意思是它能被看到,是因为反射了附近一颗恒星的光。它的这一个奇怪表现,根据初步研究,天文学家认为麦克尼尔星云的光来自于附近的恒星猎户座V1647(V1647 Ori),这是一颗前主序星(pre-main sequence star)。这颗前主序星不稳定的光度,造成了麦克尼尔星云喜欢躲猫猫的脾气。

6猎户座东部星云

dark nebula

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LDN1621(左)& LDN1622(右),credit:Mathieu Guinot

猎户座东部星云(Orion East Cloud)位于M78的东北,巴环外侧,由两个暗星云组成,分别为LDN 1621 和 LDN 1622。LDN1622被称为妖怪星云(Boogie Man Nebula)或林德暗星云(Lynd’s Dark Nebula)。

7HH 24-26 & HH 111

Herbig-Haro object

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HH 24(上)、HH 25(中)、HH 26(下),credit:ESO

HH 24-26位于M78附近,距离约1300光年。HH 111位于M78北方约2°,距离约1500光年。

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HH 111,credit:Hubble/NASA

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未完待续~

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