星云，由星际气体和宇宙尘埃凝结混合组成的雾状天体，主要成分约80%的氢气和20%的氮气及其它微量的重元素组成，通常体积直径在几十光年左右，质量相当于太阳的10-100倍左右。根据物理性质分类分为反射星云、发射星云、行星状星云。
上帝之眼星云
当星云内的气体、尘埃和其他物质材料因引力作用相互凝结在一起时形成密度较大区域，区域内物质吸引周围气体云会变得越来越大且质量越大引力就越大，引力越大温度就越高，最后大到内部温度足以达到引发氢原子产生核聚变从而形成恒星。如果在特定条件下剩余的物质材料还可以形成行星和行星系的其它天体。事实上星云跟恒星之间存在着“血缘关系”或者说是一种生死轮回的“因果关系”，星云在一定的条件下形成恒星，而恒星在自身物质消耗殆尽时发生超新星爆炸产生星云。
当前被发现比较知名的星云有很多，如猎户座星云、天鹰座星云、船底座星云、仙女座星云、金牛座星云、麦哲伦星云等等，其中猎户座星云是离我们的观测视线最佳的星云，当然也是离我们最近的“产星区”，更值得科学家宠爱的是因为猎户座星云造星数量最多、研究价值更高、观测条件更优的天体对象。曾经有一个时期成为全球天文望远镜所关注的主角对象，显然研究观察猎户座星云对于解开恒星诞生奥秘有着至关重要的意义和用途。
马头星云
猎户座星云
猎户座星云体积约20光年，垂直距离12光年，相当于300个太阳质量，距离地球约1500光年，是猎户座最主要的星云，其它还有马头暗星云、火焰星云、巴纳德环组成，星座命名来源于古希腊神话海神波塞冬的儿子奥瑞恩的故事。观测猎户座星云最佳的地点在北纬30度附近，时间在冬季1月份。
猎户座星云也叫M42,位于猎户座猎户的佩剑之上，属于猎户座星协的核心地位，附近有许多恒星构成了银河系星团，最著名的比较年轻的四颗“猎户座四边形聚星”就位于其中，其中最亮的恒星要数θ-1C恒星，亮度相当于太阳的10万倍体积相当于太阳的15倍，四颗星是猎户座最亮的恒星，因而强烈的光照将猎户座星云照射的通透明亮，所以猎户座星云主要是发射性星云。在这一区域存在着最年轻的恒星，尤其最引人注目的是发现了许多正在建造中的恒星盘胚胎，其中也不乏最为难得一见的包含原行星盘胚胎的早期星云胚胎。事实上这正是引起多数科学家格外关注猎户座星云的直接原因，这对研究太阳系行星的生成具有重要的意义。
猎户座星云全图
猎户座星云成为哈勃望远镜的首个使用对象
哈勃望远镜建造于上世纪80年代，1990年4月份升空进入离地600公里的近地轨道，因为技术原因直到3年后正式启用。猎户座星云被作为首要测试目标成为哈勃望远镜的第一个观测对象，而使用哈勃的是美国的天文学家罗伯特.奥戴尔，他既是哈勃计划的项目指导、倡议人也是研究宠爱于猎户座星云时间长达50年之久的天文学家，在使用哈勃100小时之后硕果累累，奥戴尔利用了哈勃望远镜超级清晰度的照片建立了一幅猎户座星云的三维地图模型。
哈勃望远镜
天文学家对猎户座星云的情有独钟
罗伯特.奥戴尔从13岁时就开始关注猎户座星云，1963年开始在加利福尼亚州上任大学教授，利用圣荷西市东部的历克天文台进行专业观测研究猎户座星云。每年的冬天奥戴尔和他的同事们来历克天文台观测并形成日志，在这里他有了很多重要的发现。
奥戴尔着重从猎户座星云的成分构成开始研究，认为星云主要有氢气和氦气组成，其中气体和尘埃的比重非常关键，尘埃中包含形成行星的关键元素氮、硅、铁等还有其他重元素，而这些成分虽然占少量比重但足以改变人们的传统认识，事实上没有尘埃的存在只可能产生恒星而不大可能形成围绕恒星的行星。
通过他不断地进行深入的观测和研究，奥戴尔意识到他完全可能会有见证恒星和行星的诞生过程的机会，这样的见证会成就他一生的天文学研究成果，他将会是史无前例的第一人，这对于投入对某一研究对象50年心血的科学家而言无疑是一种功成名就。
哈勃的第一张图片猎户座星云
奥戴尔的梦想是建造一台地外轨道望远镜，于是哈勃太空望远镜的项目在他的指导、倡议下被尽快的提上了日程，接下来的几年他参与了设计及建造一直到升空后所遇到的种种技术问题，也让他遭遇失败的挫折。事实上奥戴尔自始至终一直在哈勃项目上竭尽全力的付出心血和精力，包括后期的技术纠正问题，当然也包括第一次初始测试工作，奥戴尔钟情的猎户座星云成为首个测试的对象。这无形之中增加了他的研究工作的热情，特别是第一张哈勃的图片传回来让他喜形于色，超清晰的星云状态及发现让他倍感欣慰。
哈勃第一张测试照片的惊人发现
哈勃技术升级之后的第一张测试照片就是猎户座星云其中的一个被奥戴尔最热衷的区域，在那里有了惊人的重大发现，图片上可以肯定的是显示出了恒星诞生和原行星盘的蚕茧状胚胎图像。
恒星造星阶段
在其后的时间里，奥戴尔获得了足够的观测机会并拍了大量的照片进行比对研究，将图片放大10倍效果之后惊喜不断。猎户座四边形的四颗最亮的恒星在猎户座星团的核心区域烁烁生辉，把整个四边形区域照的如同白昼，从图片上来看给人的第一感觉就像凹下去的一块平地也更像一只硕大的手掌心朝上而卷起。一片色彩鲜丽、纹络清晰的景象美轮美奂，让人情不自禁的欣然向往。
原行星盘的发现
通过电脑模拟，奥戴尔制作了猎户座星云侧面模型，来展示原行星盘在其中的位置状态。模型展示恒星在面向地球凹进去的一面诞生并发光生热，光亮照射到远处的云雾，猎户俄里翁的面纱被照亮显现，就是这团云雾半遮半掩的挡住了产生恒星和行星的区域。为了更好的方便大家理解，奥戴尔在实验室里挂起两块白布现场进行了生动的演示活动，用电灯泡代表发光的恒星θ1-C并用一块包裹着的白布代表原行星盘，通过包裹的白布转换角度方位来展示显现效果及猎户座星云的活动状态，可以非常形象的展示出当恒星θ-1C的强光穿过蚕茧状的云雾时，原行星盘和中心部位发出红色光亮的新生恒星就一览无余的展现在眼前。奥戴尔利用这一特点确定了星云内部结构问题。
恒星建造过程喷射物质
大规模的发现原行星盘及恒星的诞生
奥戴尔利用哈勃进行了大规模的10倍观测范围观测之后，将100多张图片运用电脑进行了拼接合成，最后生成一张正方形体积涵盖12光年的星云高清图片，包含了众多的星云区域。让人惊讶的是在这12光年的区域内，新生的恒星及行星随处可见，大约有200多个的罕见数量。在新的合成图片中原行星盘被展示的清晰而生动，释放出了诞生构成过程中的众多信息。毫无疑问，猎户座星云是宇宙中目前发现的最大的“恒星工厂”，这里有数不尽的“恒星摇篮”，新形成的恒星照亮了各处的云雾同时也在驱赶众多的云雾。可以预见，猎户座星云正处在造星的繁忙阶段，恒星与行星如雨后春笋般的冒了出来，像仙境里的灯笼霞光四溅高高挂起。
揭开恒星及行星的生成奥秘
奥戴尔对于蚕茧状原行星盘进行深入的研究发现，蚕茧仅仅是外壳由一层尘埃和气体组成，进入蚕茧内部就会发现一些新的物质组成，一个圆形吸积盘正在如火如荼的造星之中，高速旋转的气体中心一颗如太阳般大小的恒星形成了，吸积盘中心气体温度在引力旋转力量下越来越高，气体受热达到核聚变临界值能量爆发，吸积盘中心向盘两侧喷发出形成行星的高能物质，一道蓝色的喷流光柱直冲宇宙深空，喷射距离可达万亿公里。这个盘状物质就是原行星盘，周围聚集的尘埃和气体包含了大量的体积不等的岩石碎片，这些物质经过几百万年的引力作用相互聚集融合，在以大吸小的物理规律下逐渐形成行星。值得一提的是我们的地球就是这样产生的。当核聚变产生时，发出了巨量的光和热能，而附近的剩余的气体物质被这些能量给轰走清空了空间，一个新的星系就产生了。
恒星形成阶段
宇宙冲击波的发现
哈勃传回的高清图片显示，一种类似“涟漪”般的弓形波纹毫无规律性的分布在星云内部，这显然是气体运动的结果。为了找到这些弓形激波的来龙去脉奥戴尔与理论物理学家威廉亨尼一起参与了研究并展开了深入地讨论。
他们发现这些弓形激波是由新生的恒星基盘喷流物质所造成，通常这些弓形激波都是出现在造星现场附近，恒星喷射物质气体推开气体生成升温层并显现出来，一段时间之后它们就呈弓形状荡漾开来，属于典型的气体运动结果所致。为了便与研究气体传播过程中的特点模式，奥戴尔根据发现数量逐个编排侧目，运用哈勃数据和圣彼得罗马帝尔山天文台的数据进行对比，它们基本确定了一些弓形激波的传播速度及方向，认为猎户座星云内部物质活动状态是持续的造星所产生，在气体较为稠密的区域造星活动更加频繁。
恒星建造过程弓形激波形成
科学家为猎户座星云建立三维地图模型
毫无疑问奥戴尔对猎户座星云的研究成果卓越显著，当前的他正在为其研究对象利用电脑建立三维地图模型，这说明当前的科学家对猎户座星云的研究已经进入了非常成熟的时期，通过奥戴尔及同事们的不懈努力，三维地图模型已经非常成功的展现在世人面前。
三维地图模型的展示可以形象具体的解读星云内部的结构空间及物质方位，对于星云造星演变过程而言意义重大。但对于建造模型而言最为困难的问题是如何确定精确距离及星云内部地势构造，从二维图片审视较为容易但其实若生成三维结构，内部的地形地势确实非常复杂，尤其是在1500光年的距离上所得的观测目标数据，要想精确无误的确定其内部景象那不是一般的困难。
造星工厂俯瞰图
理论天体物理学家加里弗兰的观点非常明确，他认为天文学观测事物现象只能看到可视面形象而不能从多个位置进行观测，往往事物的背后及几个侧面就成了观测的盲区。所以，必须要进行投机取巧性的采取办法。他利用星云和恒星之间因距离产生的亮度变化关系着手，来推测星云内部的形状态势，具体做法是采取对比两颗亮度值相等的恒星，观察其背后的星云亮度变化情况，亮度较为高的说明距离较近反之就远，根据星云亮度的差异值来推测其状态的方法比较可取。显然奥戴尔接受了加里弗兰的建议。
三维地图模型成功建成，这让奥戴尔豪情万丈，因为其中包含了他半个世纪的研究心血。如果能建造一艘飞船他最想去的有两个地方，一个是蚕茧状的原行星盘，另一个是面纱星云中最明亮的那一片区域。这两个区域内隐藏着一大部分宇宙的奥秘，为了更形象的展示三维地图模型，我带大家去奥戴尔的三维模型进行一次别开生面的旅行。
猎户座星云三维地图模型
展开三维图片变换三维角度，猎户座星云散发出蓝绿色的光芒，中间四边形地带是个凹陷的大峡谷，四颗明亮的恒星坐落在大峡谷底部熠熠生辉光芒四射，把周围的峡谷边缘照的通透清澈。在这里可以看到山峦起伏的山脊，碧波荡漾的云海，亮如水晶的宇宙弓形激波，明暗有致的山涧，星星点点的珍珠般的星星，这简直是一片仙人圣地！
我们来到黑暗的面纱星云，这里是尘埃和云雾气体组成的世界一片黑暗，然而最有价值的东西往往是藏的更深，这里才是“造星工厂”选址的最佳地方。穿过这片薄薄的云雾，我们的视线才变得豁然开朗，这就是我们所说的大峡谷，只有云雾和尘埃弥漫票绕。来到大峡谷的中间地带，那四颗最明亮的恒星挡在我们的面前，其中最亮的要数θ-1C星相当于太阳的10万倍亮度，他们是猎户座星云最主要的光源。这里就是我们所说的“造星工厂”，很多的恒星及原行星盘躺在“摇篮”里被孕育，几百个大大小小的“蚕茧”漂浮在明亮区域的周边，在这一片自成体系的宇宙生态环境下，在不久的将来会有更多的恒星及行星诞生。
猎户座星云三维地图模型
我们来到奥戴尔梦寐以求的一个“蚕茧”状原行星盘面前，外壳是一层厚厚的尘埃和气体组成，进入里面你会看到一个盘状的造星机器，中间位置是一颗刚刚形成的恒星正在垂直的向两面喷流高能物质，一道蓝色的光柱直插宇宙深处，盘状型的造星物质正在高速旋转，内部中心压力和温度持续升高，很快就会有一个星系诞生了。
猎户座星云中间1光年的地带区域，当前就有1500颗恒星诞生了，这正是我们科学家在直接观测中所不能发现的原因，而最多只能观测到星云的一部分。透过三维地图模型就可以目睹发现星云内部构成，揭开宇宙造星的诸多秘密。
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