猎户座星云带你穿透空间
图源：Markus Eisenstöck 网络相册 flickr
他们因为在天上的结构而名叫星云，这些明亮的天体实际上除了中性气体什么都没有。
图源：维基共享用户Rawastrodata，在c.c.a.-s.a.-3.0
他们看起来是发光的原因是他们要么反射或直接色散，要么释放自身的光，就像猎户座粉红色的雀斑看起来那样。
图源：美国航天局，欧洲空间局，M. Robberto （空间望远镜研究所/欧洲空间局）和哈勃空间望远镜猎户座财政部项目团队
这次发射发生在电子和电离后的核重新结合的时候，这里的电离是由来自灼热的蓝色恒星的强烈的紫外线导致的。
图源：美国航天局，欧洲空间局，M. Robberto （空间望远镜研究所/欧洲空间局）和哈勃空间望远镜猎户座财政部项目团队
最热、最大的恒星电离气体最快，而气体密度最小的区域会最先完成电离。
图源：美国航天局，欧洲空间局，M. Robberto （空间望远镜研究所/欧洲空间局）和哈勃空间望远镜猎户座财政部项目团队
当电离完成，即使是最暗的星星也会被揭露，包括从所有恒星和星系发出的光都会被穿过。
图源：ESO/J. Emerson/VISTA. 确认：剑桥天文研究组
蒸发的最后一个阶段是可以看到的，由像蝌蚪一样的被称为蒸发的气态球状物（EGGs）的卷须观看，中性气体的最后一口气。
主要研究者：John Bally和Adam Ginsberg，科罗拉多大学和GeMS/GSAOI调试团队；数据处理/减少（使用双子座IRAF package v1.12beta）：Rodrigo Carrasco，双子座天文台；彩像合成：Travis Rector，阿拉斯加大学安克雷奇分分校。 图源：天子座天文台/大学天文联合研究组织
直到气体被完全电离，可见光才能被反射或吸收，取决于恒星或气体相对我们的方向。
唯一一个透过中性气体的方法是透过红外线看，因为红外线对其他特性非常敏感。
图源：澳大利亚天文学会/加州理工学院喷气推进实验室/ D. Barrado y Navascués (LAEFF-INTA)，来自斯皮策太空望远镜
一旦气体被100%电离，他就是100%的透明了，然后整个宇宙就被揭露了。
图源：红外线(右)：美国航天局；K.L. Luhman（哈佛-史密森天体物理中心，剑桥，马斯）；G. Schneider, E. Young, G. Rieke, A. Cotera, H. Chen, M. Rieke, R. Thompson（斯图尔特天文台，亚利桑那大学，图森，亚利桑那州）；可见光图片（左）：美国航天局，C.R. O'Dell和S.K. Wong（莱斯大学）。
大多沉默的周一讲述了一个200字内的故事，关于一个单独的天文现象或天体，可以观看、用图片和视频记录。
猎户星云（也称为梅西42，M42，或NGC1976）是一个在银河的弥漫星云，在猎户腰带的南部的猎户星群中。它是最亮的星云之一，在夜晚的天空中可以直接用肉眼观测到。M42在距离1344±20光年的地方，是离地球最近的大质量恒星形成区。M42星云被估计有24光年宽，它有大量 大约是太阳的2000倍。较早的文献经常将猎户座星云称为猎户座中的大星云或大猎户座星云。
猎户座星云是夜空中被仔细观察和拍摄最多的天体之一，也是研究最深入天体特征之一。星云已经揭露了很多关于恒星的形成过程和行星系统是由坍缩的气体云和尘埃形成的。天文学家已经直接观测了原形星盘，褐矮星，气体的剧烈和湍流运动，星云中大量恒星的光电离效应。
作者: startswithabang
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据估计，可观测宇宙中可能存在多达2万亿个星系。银河系所在的本星系群中也有数十个星系，并且其中有二三十个星系在环绕银河系运动。尽管如此，我们在地球上直接能用肉眼看到的河外星系仅有4个，而且都在本星系群中。
在这四个星系中，北半球的人们最容易看到的是仙女座星系，它是本星系群中最大的星系。但这个星系距离我们超过250万光年，所以它用肉眼看起来只是一团不起眼的暗淡光斑，需要在观测条件非常好的郊外才能看到。
如果仙女座星系非常明亮，那它看起来要比满月还大，因为它的视直径在1度以上，最宽达到了3.2度。相比之下，满月的视直径只有大约0.52度。
在仙女座星系不远处的天区还有一个肉眼可见的星系——三角座星系，它是目视可见最远的星系，距离我们大约300万光年。但由于三角座星系更远更小，所以它的亮度很低，几乎接近目视的极限，很难用肉眼看到。
在南半球，大、小麦哲伦星云比较容易用肉眼看到。虽然这两个星系都是矮星系，远小于仙女座星系，但它们距离银河系相对较近，大麦哲伦星云的距离为16.3万光年，小麦哲伦星云的距离为20万光年，所以它们的视亮度和视直径都要高于仙女座星系。
需要注意的是，并非所有的星云都是星系。事实上，现在只有极少数被称为星云的天体是星系，大、小麦哲伦星云的叫法是历史遗留的问题。早期天文学家并不知道河外星系的存在，他们把夜空中的云雾状天体统称为星云。直到20世纪初，美国天文学家哈勃通过造父变星测出了仙女座星云（仙女座星系当时的称呼）的距离，进而首次确认了河外星系的存在。
猎户座大星云
在现代天文学中，星云一般都是指弥漫在星际空间中的气体云，它们都只是星系的一部分。例如，猎户座大星云是肉眼可见的星云，它距离地球大约1344光年，这是银河系的一小部分，而非独立的星系。
在北方晴朗的夜空中，深空拍摄难度最低的猎户座星云格外引人注目。
它不仅是离地球最近的星云，也是银河系中最年轻的星云，由于它是梅西耶发现的第42个深空星云，所以猎户座大星云又被称为M42，哈勃望远镜升空后，曾对猎户座大星云进行过详细的观测，科学家甚至利用哈勃的照片把M42制成了3D模型。
韦伯望远镜作为哈勃望远镜的继任者，其能力自然在哈勃之上，前几次韦伯为我们带来了许多惊艳的深空图像，这次它又来了，目标对象就是曾被哈勃观测过的猎户座大星云，不过韦伯望远镜更高的分辨率和更灵敏的远红外探测器，为我们揭示了隐藏在气体和尘埃云中的更多难以置信的细节。
猎户座星云距离地球只有1350光年，作为离地球最近的星云，猎户座是人们长期以来研究过最多的太空区域之一，这个气势磅礴的星云隶属于更大的猎户座分子云，在整个猎户座的心脏位置，而本次韦伯望远镜的拍摄目标则是心脏的心脏，即猎户座星云最核心的部分，靠近恒星诞生最活跃的区域：四合星群。
四合星群本身并不在这张图像中，它位于右上方的画外，但它对整张图像内的天体都产生了影响，四合星群的光芒照亮了大片区域，不仅如此，它和周围其他年轻而活跃的恒星共同发出了强烈的紫外线辐射，这种辐射侵蚀着周围星际气体和尘埃云。
虽然在这张照片中强烈的辐射已经被处理过了，但在猎户座棒状光子主导区中，我们仍可以看到边缘处紫外线侵蚀的痕迹。
从左上方到右下角贯穿了一个气墙，它就是猎户座棒状光子主导区，虽然名字似乎很响亮，看上去也非常壮观，但它实际上正在被紫外线辐射蒸发其中的气体和尘埃，它旁边最亮的恒星是猎户座θ2A星，属于三合星系统猎户座θ2的主星，它的光被周围的尘埃反射，在它四周形成了一圈更壮丽的红光。
由于它本就属于宇宙中温度最高，质量最大的O型星，再加上它内部的氢元素已经快要消耗完，正在逐渐远离主序星阶段，所以它的亮度是太阳是十万倍，在整张图像中异常耀眼，在北半球不受光污染的地区，用肉眼就可以直接观察到。
俯瞰整个猎户座星云，我们还发现了一颗年轻的恒星，它尚处于茧中，被一个圆盘状的尘埃云包裹，不过在附近恒星强烈辐射场的影响下，这个圆盘结构维持不了太久就会被蒸发或辐射掉。
我们还可以看到在图像的右下角有一些薄而曲折的细丝，它们是星云内流动的气体，主要成分是一些碳氢化合物和分子氢气，会在尘埃和气体云的更深处促进新一代恒星的诞生。
虽然猎户座星云距离我们很远，跟地球也没太大关系，但它现在所发生的一切都曾是太阳系所发生过的。
大约在46亿年前，现在太阳系的位置还空空如也，没有八大行星也没有太阳，只有一个范围达数光年的氢分子云，就像现在缩小版的猎户座星云一样，随后这片氢分子云附近发生了一些情况，造成了引力扰动，科学家猜测可能是附近超新星爆炸的震波。
不管是什么，它都导致了氢分子云的密度增高，最终重力克服了气体的膨胀压力，开始向内坍缩。
坍缩时遵守角动量守恒原理，分子云转动得越来越快，中心聚集了越来越多的物质，密度也越来越大，每一个粒子在重力的影响下都精准地落在中心区域，这里的温度开始快速上升，成为比周围环绕的盘面热得多的区域。
收缩的星云越转越快，并逐渐变得扁平，这时它就变成了原行星盘，中心则是高温高密度的原恒星。
此时的太阳就像图像里那个被茧包裹着的年轻恒星，我们已经无法穿越回46亿年前看看太阳究竟是怎样诞生的，但通过观察猎户座星云中恒星的诞生过程，就也间接的看到了太阳当时的样子。
而我们能一睹这些奇观，都要归功于韦伯望远镜的红外探测器。
猎户座星云充斥着大量星际气体和尘埃，而恒星诞生的地方恰好就在这些遮挡物后面。哈勃望远镜和其他望远镜基本上无法看穿这些区域，在其他星云也是同样的情况。
而韦伯望远镜携带了中红外仪器NIRCam，它可以探测到隐藏在尘埃后面的物体发出的红外光，从而揭开恒星形成区域的神秘面纱。
可以说韦伯望远镜打开了一个我们从未见过的新世界，而对于新世界的探寻，我们也才刚刚开始。
图解：来自美国国家航天局的斯皮策空间望远镜拍摄的一张伪彩的图片照亮了猎户大星云。
在猎户星云的深处，一场史诗般的恒星霸权地位的争夺战正在上演。著名的恒星育婴房中的一颗婴儿级恒星正在指挥着它未出生的兄弟姐妹们如何以及在哪里能够迸发生命的火花——如果它允许她们存活下来。
利用美国国家航天局的索菲亚平流层红外天文台（SOFIA）——一架波音747SP型喷气式飞机，经改装后搭载有一台106英寸（2.7米）口径的大型望远镜——天文学家可以非常清晰地看到星云，并用红外波段观察那些原本看不见的恒星。如果同样的望远镜在地面上被使用，我们大气中的水蒸气将会吸收红外线。因此，当索菲亚平流层红外天文台飞到我们大气层高度99%以上的时候，除了发射成本外，它几乎和太空中的望远镜效果一样好。
图解：哈勃望远镜拍摄的猎户座大星云可见部分 （NASA/ESA）
尽管这些年轻的恒星被包裹在厚厚的气体云和尘埃云中，但是它们产生的红外线能够畅通无阻地直接穿过，索菲亚平流层红外天文台在飞行中对其进行了研究。但是，在西雅图举行的美国天文学会第233次会议上宣布的一项研究中表明，人们感兴趣的不是新生的恒星，而是它们产生的强大的恒星风。
为了在星云中形成恒星，分子气体要在重力作用下聚集在一起。如果足够多的气体聚集在这些团块中，那么重力就会变得太大，以至于发生核聚变。在这个早期的剧烈阶段，婴儿级恒星会产生猛烈的恒星风，产生迅速膨胀的热气泡结构。利用索菲亚平流层红外天文台的一个仪器，德国太赫兹频率天文接收器（GREAT），研究人员深入猎户大星云并测量了一个膨胀气泡中电离碳的光谱线指纹以此来记录恒星的风速。
莱顿天文台的天文学家亚历山大·提耶伦斯（Alexander Tielens）在一次解释中说:“天文学家使用GREAT（德国太赫兹频率天文接收器），就像警察使用雷达枪一样。”“雷达波从你的车子上反射了回去，而反射信号可以告诉警察你是否正在超速驾驶。”
研究人员利用这个电离的碳信号，作为一个示踪剂遍布整个星云，形成了一张风速和恒星位置的地图。利用这些数据，他们了解了恒星风的相互作用如何影响恒星诞生的分布。
直到现在，人们认为其他恒星事件，如超新星，对恒星的形成有最终的决定权，但这项研究表明，可能是新生恒星本身对恒星形成物质的分布有更大的影响。
例如，围绕着猎户大星云中心附近的恒星猎户座Cθ^1 的气泡结构，对其附近恒星的诞生产生了巨大的影响。它已经扼杀了任何在其附近形成新恒星的机会，但强大的恒星风将分子气体推到了气泡的最外层边缘，创造出了致密形成恒星物质的新区域。在这种情况下，尽管可能很少有猎户座Cθ^1 恒星的兄弟姐妹能和它一起成长，但它的存在会在星云中创造新的肥沃区域，为未来恒星的诞生创造了条件。
这项研究对恒星育婴房的形成以及新生恒星如何影响其兄弟姐妹的形成提供了无与伦比的视角。它们可以通过吹走种子物质来扼杀恒星的形成，但它们的风也可以将恒星气体聚集到密度较大的区域，从而增加了其他地方恒星诞生的机会。
参考资料1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. science- IAN O'NEILL, PH.D
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