03.02 宇宙裡的星雲是什麼東西?

夜夜夜瘋狂73300808


我們常說太陽系產生於一片星雲之中,所以星雲可以說是恆星、行星等天體產生的土壤,實際上就連我們的銀河系最初也是由星雲形成的。



星雲就是飄蕩在宇宙空間的雲霧狀天體,主要由分子態的氣體、離子態的氣體以及非常小的塵埃粒子組成,元素構成主要是氫和氦等元素,其它元素佔比較少,這是符合恆星形成基礎的,如果說太陽系和銀河系都是由星雲形成的,那星雲又是怎麼形成的呢?

從宇宙和恆星形成理論來看,宇宙中的星雲的形成主要有兩種方式,第一種就是來自宇宙大爆炸,當138億年前宇宙形成的時候,大爆炸產生了極為磅礴的星雲,催生了90%以上的氫元素和9%的氦元素以及還不到1%的其他元素,但是這個時候的星雲非常的緻密,而且分佈極不均勻,有些物質極為緻密的地方,某些天體直接就在其中形成了,比如太初黑洞、第一批恆星等。


但是由於宇宙的膨脹極其快速,其它部分的星雲來不及凝聚就被膨脹的宇宙迅速拉開了彼此的距離,在暗物質和太初黑洞等天體引力的影響下,大部分星雲在各自的區域中又聚集成團狀,這些一大團一大團的星雲就是如今星系的前身。在這些體積龐大的星雲中,物質密集的地方都形成了恆星及行星等,它們在暗物質和中心黑洞的引力影響下,形成了如今的星系形狀和運行狀態。

星系中的恆星的質量有大有小,質量越大的恆星壽命越短,當大質量恆星內部的核聚變燃燒到鐵元素的時候,就會發生超新星爆發形成中子星和黑洞,但是在超新星爆發的同時也會有大量的物質被拋散到太空中,這就是另一種星雲形成方式了,即由恆星形成的星雲。比如我們常說的蟹狀星雲等。

恆星形成的星雲還包括我們的太陽這樣的中等質量的恆星到了晚年向外拋散的大量氣體,當太陽成為紅巨星的時候,內部的核聚變將變得猛烈而不穩定,這個時候就會有大量的氣體被拋散出去形成行星狀星雲,通常這樣的星雲規模都不大,很少有直徑超過一光年的,比如貓眼星雲,環狀星雲、啞鈴星雲等,其中心天體不在向外拋散氣體的時候,就成了一顆白矮星。




另外還有比較微量的星雲是恆星在長期的核聚變階段拋散出去的,這就是恆星風了,比如太陽風,當我們的太陽發生耀斑的時候,就會有大量的帶電氫離子被拋散出去,它像吹動的風一樣在太空中飛蕩,形成恆星周圍空間中的稀薄星雲。


科普大世界


星雲也是一種天體,但它與我們常說的天體不同。比如我們常說的天體是象太陽 地球 星星這樣的一顆一顆的,但星雲是一大片或一大團不規則的離散狀態物質,是一種延展型的天體。主要成份是氫 氦 和一些金屬元素和非金屬元素組成。

星雲是星際空間中的氣體和塵埃組合在一起形成的雲霧狀天體。它們體積大,面積廣,大的星雲團可以達到幾十光年那麼大。星雲的形狀並不是規則的,是各種各樣的。科學家發現星雲是恆星的誕生之地,像什麼創生之柱,馬頭星雲,這些地方不斷的有新的恆星在誕生。

星雲由於分部不均,密度不均。一些密度高的地方會形成引力,在引力的作用下一部分星雲會慢慢收縮成,最後成為一顆恆星,那些圍繞恆星轉動的氣體塵埃慢慢的又會形成行星和其它天體。而有的恆星在後期又會發生爆炸形成星雲,所以它們有時也是可以互相形成的。

宇宙中,星雲是廣泛而又大量存在的。它們隨時都在創生一顆又一顆新的恆星。哈勃太空望遠鏡觀測到的星雲形態是多樣性的,有瀰漫星雲,有行星狀星雲,還有超新星遺蹟星雲和雙極星雲等。

瀰漫星雲——就是邊界不夠明顯,形狀不怎麼規則,就像天上的一片雲彩,不容易觀察到,一般要用用望遠鏡或天體照相機長在時間的曝光下才能看到。大小一般在幾十光年的樣子,平均密度非常的低,每立方厘米差不多隻有幾十個原子,像獵戶座大星雲,馬頭星雲就是這樣的星雲。

行星狀星雲——是一種形狀呈圓形,環形或扁圓形,有點像吐出的菸圈那樣,中間是空心的,一般裡面會有一顆很亮的恆星,叫作中央星,是一顆正在演化成白矮星的恆星。像寶瓶座耳輪狀星雲和天琴座環狀星雲就是屬於這種星雲。

超新星遺蹟——簡單的說這種星雲是超新星爆發後產生的氣體形成的。它們最終會在自身體積膨脹中消散。

雙極星雲——這種星雲在外觀上也很漂亮,形狀獨特,成對稱形。雙極星雲的形成原因還不十分明確,它可能恆星將粒子拋出成為兩極向外流的現象。

別外星雲還可以從發光程度上來分,分為發射星雲和反射星雲,還有暗星雲。

總的來說,星雲也是一種天體,但又有別於一般的天體,它據有形狀不統一,體積大,面積廣,密度低等特點。星雲是誕生恆星的地方,有時又和恆星是互生關係。


宇宙天問


宇宙中的星雲是什麼物質組成的?

星雲一般有三種,一種是宇宙誕生時所遺留的氣體元素,另一種超新星爆發時產生塵埃雲,還有是形成白矮星的恆星晚期拋棄的氣體外殼.....基本就這三種構成了我們宇宙深處絢麗多彩的星雲!

獵戶座著名的馬頭星雲

其實它的原版照片就是這樣的,因為星雲著一抹淡淡的彩色我們肉眼根本無法察覺到,這個彩色是拍攝了多個通後合成的!

扯完了黑白色的星雲,繼續來扯星雲的成因,從宇宙最早期的暴漲到3分鐘時就已經合成了氫元素氦元素以及少量的鋰元素等!

當然這個時候距離第一代恆星形成還有上億年的歷史,但暴漲後3分鐘開始到上億年的時間內宇宙中到處都是一片黑暗的星雲,因為這種太初星雲本身是不會發光的,它僅僅是反射其他天體的光,而此時正是宇宙的黑暗時代,哪來的光呢?

上億年後隨著宇宙中星星點點的恆星開始發光,恆星生涯開始了,超大的早期恆星生涯極為短暫,在超新星的爆發中匆匆的過完了一生,請注意:這個超新星爆發極為關鍵,因為我們宇宙中所有除了大爆炸早期形成的氫元素氦元素以及少量的鋰元素等以外,其他都是來自於超新星爆發!

這些灑向四面八方的恆星物質,就是未來最為重要的主角,我們看到的很大一部分星雲就是這樣形成的,比如金牛座SN1054超新星爆發的遺蹟、梅西耶天體編號第一位的蟹狀星雲就是!

這是歷史上記載最為完整的一次超新星爆發,蟹狀星雲的中心是一顆中子星!

除了原初星雲物質構成星雲和超新星爆發形成星雲外,再有就是恆星晚年拋棄的外殼形成成行星狀星雲了,其有一個極為明顯的特徵,即外圍有一層類似於光環的塵埃帶!

最著名的22個行星狀星雲拼圖,中心一顆晚期恆星核坍縮合成的白矮星那個,這也是我們太陽未來的命運,大約50億年後,在遙遠的宇宙深處觀測太陽系,也是一個行星狀星雲天體!

當然以上是以星雲的成因方面來敘述,假如從特徵的話還有亮星雲與暗星雲,或者瀰漫星雲或者反射星雲與發射星雲......分類方式非常多,不過是從這些星雲天體中重新歸類而已,但星雲出生的概率就這幾個,不是原初產生的就是不同階段的恆星發展所產生.....除此之外再無第三條路了....!!


星辰大海路上的種花家


星雲被稱為恆星誕生的搖籃,但其根本上還是宇宙中大量的氫和氦加上星際塵埃構成的稀薄雲團


星雲最早出現在宇宙大爆炸之後,巨量的氫和氦在引力的作用下慢慢靠攏成稀薄的星雲,我們的太陽系就是由一片星雲坍塌而成的,星雲在坍塌成太陽之後,剩下的物質和元素被太陽的引力支配,慢慢的行成其他的天體。

宇宙中的星雲就是由氫和氦以及少量重元素組成的,如果一片星雲受到了超新星爆發一類的外界擾動,那麼它就有可能變為恆星。


星雲的直徑都是動輒幾光年幾十光年,所以必須要距離足夠遠才能看到星雲的全貌。除了宇宙大爆炸之後產生的星雲,我們的宇宙中還存在恆星爆炸之後產生的星雲,也就是超新星爆發之後的殘骸形成的星雲。

某些恆星在生命的最後會產生一次劇烈爆炸,而爆炸之後原來構成恆星的巨量物質就會變成星雲不斷的擴散並且發出輻射光。


哈勃望遠鏡拍攝到的蟹狀星雲就是一次超新星爆發產生的,蟹狀星雲爆發於公元1054年,被宋朝的司天監命名為“天關客星”當時在白天都能看到超新星爆發的亮光,這種光一直持續了三個月才慢慢消失。

總之宇宙中的星雲就是恆星爆炸後的殘骸或者說氫和氦構成的稀薄雲團


宇宙探索未解之迷


星雲是形成恆星的必要前提。

星雲的主要成分以氫為主,附以各種其他元素。它們主要分為兩種,一種是恆星形成後的最外層的殘餘物質。一種是正在慢慢聚集,然後組合而形成一個新的恆星。也就是恆星在主序期之前的融合期。

一個恆星的形成,是個漫長的過程,首先就是需要聚集足夠多的聚變材料。這些聚變材料,有的來源於超新星爆炸,有的來源於宇宙形成之初就散落在宇宙中的,還有的來源於從其他恆星中逃逸的。他們因為引力而慢慢的聚集,此時,它們看起來就像雲一樣。因此得名“星雲”。隨著它們繼續慢慢的聚合成為一個新的星體。當這個星體大的足夠使其內部發生核聚變的時候,一個新的恆星就誕生了。

還有一種星雲,是指星系或者矮星系。比如大,小麥哲倫星雲。這主要是因為早期觀測條件比較落後,而使得外星系和本星系內的遠距離恆星聚居區看起來很像“雲”一樣。只是隨著觀測條件的進步,如今的“星雲”通常不在指星系了。但當初以“星雲”命名了的星系仍然沿用了下來。

因此要形成恆星,星雲是首要條件。


陌上雲白


簡單來說,星雲是一種氣體雲,其中質量佔比最多的是氫,位列第二的是氦,此外還包含其他含量較少的重元素。星雲廣泛散播在宇宙之中,但大部分還是集中於星系之中。星雲的來源主要有兩種,一種是來自宇宙大爆炸;還有一種是來自死亡的恆星,但追根溯源的話也是來自宇宙大爆炸。

在138億年前宇宙誕生時,通過太初核合成產生了比例約為3:1的氫和氦(其他元素幾乎沒有)。後來宇宙逐漸冷卻,宇宙中佈滿了由氫和氦組成的氣體雲。這些星雲通過引力坍縮形成恆星,而這些恆星與星雲一起組成了星系。46億年前形成太陽系的太陽星雲也是來自宇宙早期,後來在超新星釋放出的伽馬射線暴的干擾下形成了太陽系。在銀河系中,存在著很多星雲,比如獵戶座大星雲,它的跨度達到了24光年,其中有大量的恆星正在形成,它們現在的樣子就像太陽系在46億年前正在形成時的樣子。此外,比較著名的星雲還有老鷹星雲,其中的創生之柱最為壯觀。

另一方面,恆星在死亡期間也會產生星雲,這種星雲可分為兩類。一類是質量較小的恆星在死亡過程中,外殼被吹入太空中,產生行星狀星雲。比較有代表性的行星狀星雲包括跨度0.4光年的貓眼星雲、跨度0.68光年的愛斯基摩星雲。

還有一類是超新星遺蹟,大質量恆星在死亡過程中向太空中拋射出大量的物質,結果也會產生星雲。我國古人曾經觀測到這種星雲,那就是著名的蟹狀星雲,當時這顆超新星爆發時,甚至在白天用肉眼就可以直接看到。從目前的觀測來看,蟹狀星雲的跨度已經達到了11光年。


火星一號


星雲一詞源於拉丁文,其原本的意思就是雲。通常來說,它是由塵埃、氣體等結合而成的一種雲霧狀天體。


雖然說它是天體,但是事實上星雲裡的物質密度很低,因為它的內部有些地方是真空的,可是星雲的體積又是巨大的,常常是直徑有幾十光年,比太陽系可大多了,所以它的質量一般也比太陽系重得多。

星雲的形態多姿多樣,大致可以分為行星狀星雲、蟹狀星雲、瀰漫狀星雲,在以前天文觀測水平有限的時候,星系和星雲統被稱為星雲,比如仙女座星系,以前就叫做仙女座星雲。星雲和恆星有著血緣關係,恆星拋出的氣體將會成為星雲,星雲在星雲引力的作用下會壓縮成為恆星,在一定的條件下,星雲和恆星可以相互轉化。一般來說,行形狀星雲就是恆星演化到末期的時候發生超新星爆炸所形成的;而有的時候爆發拋散的過程中不均勻就產生了蟹狀星雲;至於瀰漫狀星雲那就是新恆星誕生的地方。


星雲的主要物質是氫,其次是氮,還含有一定的金屬元素和非金屬元素。按照發光的性質來劃分,星雲可以分為亮星雲和暗星雲。其中亮星雲又分為受到外界紫外線輻射而使內部氣體電離的發光的發射星雲和被周圍亮星星光照射發光的反射星雲;而暗星雲則是因為它全部或部分遮住了背景的恆星星光而使得自己黯淡無光,著名的星雲有獵戶座星雲,太陽系的外層星雲我們稱為奧爾特星雲,宇宙中溫度最低的地方也是星雲,一個被稱為布莫讓星雲的地方是已知的宇宙中溫度最低的地方,達到了驚人的-272.2℃。至於為什麼溫度如此之低,這就與星雲的形成過程有關了,星雲將內部物質向外面拋射的時候如果速度過快的話會導致溫度急劇降低,這可能是導致布莫讓星雲溫度如此之低的原因。


星雲一般是有顏色的,不過所發出的光的波長大多數都是在不可見光部分,所以人眼看來星雲大都是發出暗淡的光。


鏡像科普


在天文學中經常會出現例如星系、星團、還有星雲等一些關於天體的名詞,但是星雲與星系和星團是有些區別的。星雲通俗的來講就是一片模糊、密度較低的氣體,當然這裡主要成份是氫和氦,還有一些其他的星際物質、星際塵埃等。

早期由於觀測技術的不發達,尤其是對於河外星系的天體觀測不出細節,大體上把發現的一片模糊狀天體都稱為星雲,這就是一個統稱。隨著太空望遠鏡的發展,尤其是哈勃太空望遠鏡的升空,發現原來觀測到的星雲裡邊有星系、星團當然也有現在意義上的星雲。

星雲和恆星是有血緣關係的,例如現在的主流觀點認為我們的太陽系就是誕生於一片星雲之中。同時大質量恆星演化的生命的末期,經過超行星爆炸生成緻密天體的同時會拋掉多餘的物質,也會形成行星狀星雲(中心是白矮星),或者是超新星遺蹟,比較有代表性的如梅西耶天體表中第一號蟹狀星雲:

星雲和恆星相比,有著質量大、體積大、但是密度低的特點。除了上述的行星狀星雲、或者超行星遺蹟還有形狀不規則的瀰漫星雲,他們一般體積特別大可以達到幾十光年,但是密度會較低。接下來還是欣賞一下美麗的星雲吧,流量警告哈!

馬頭星雲直徑達16光年,總質量超過300個太陽質量;
獵戶星雲(M42)直徑30光年,是全夜空最亮的星雲;



著名的老鷹星雲,又被稱為創生柱;


圖片來自NASA官網。

這裡是科學黑洞,感興趣的點波關注哦!


科學黑洞


星雲,通俗地講,就是瀰漫在星際空間的雲霧狀天體。這些物質由分子態的氣體、離子態的氣體以及非常小的塵埃粒子組成。

星雲氣體的主要成分是氫,但也有其他元素,甚至於還有有機物分子。

最初的星雲來自宇宙大爆炸後形成的第一批氫以及微量的其他元素。隨著恆星的出現和演化,星雲中的其他元素越來越豐富。恆星是元素鍛造機,死後會把各種形成於它們內心的各種重元素散佈到星際空間。星雲因此變得越來越“肥沃”。重元素的增加,使得類地行星的出現成為可能。

星雲從其發光特點可分為發射星雲、反射星雲以及暗星雲等幾類。發射星雲會在鄰近恆星的輻射影響下因電離,因電子的躍遷而產生髮射線,反射星雲僅僅是反射光線,它們主要是塵埃粒子。暗星雲不發光也不反射光線,在我們的視角看來是黑暗的,所以叫暗星雲。

星雲是恆星的搖籃,也是行星以及生命的搖籃。但宇宙中星雲的量總趨勢是越來越少的。


星空天文


宇宙中的星雲是各種元素組成的磁場反應,有氫元素鐵元素等核能量組成。物質不同反應不同。


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