鷹狀星云（M16，NGC 6611，又稱(chēng)星之皇后星云）在梅西耶星表中排名16，因此簡(jiǎn)稱(chēng)為M16，它是一個(gè)位于巨蛇座的星云，也是銀河系的一個(gè)恒星誕生區(qū)，也是一個(gè)電離氫區(qū)。因其形狀好像一只展翅翱翔的雄鷹而得此名。

M16處于銀河系人馬臂（或稱(chēng)人馬-船底臂）上，是雙筒望遠(yuǎn)鏡或小型望遠(yuǎn)鏡容易觀測(cè)到的天體。

性質(zhì)

鷹狀星云是IC 4703這個(gè)發(fā)射星云或氫離子區(qū)的一部分。這個(gè)區(qū)域仍是很活躍的恒星形成區(qū)，距離太陽(yáng)系大約7,000光年。能看見(jiàn)的塔狀氣體柱從星云往外延伸了大約9.5光年。

在星云內(nèi)最亮的恒星HD 168076，視星等為8.24，使用好的雙筒望遠(yuǎn)鏡就能看見(jiàn)。它實(shí)際上是一對(duì)聯(lián)星，是一組O3.5V和O7.5V的主序星對(duì)。

這個(gè)星團(tuán)與星云大約有460顆恒星，最亮的O型恒星，質(zhì)量大約是80太陽(yáng)質(zhì)量，亮度是太陽(yáng)的100萬(wàn)倍，估計(jì)它的年齡只有100-200萬(wàn)年。

描述性的名稱(chēng)反映了柱狀從東南方升起進(jìn)入中心明亮區(qū)域的影像形狀。星之皇后星云的名稱(chēng)是由小羅伯特·伯納姆起的，這反映了該星云的輪廓，支柱象征星之皇后的核心。

雄鷹心臟

鷹狀星云M16實(shí)際上是一個(gè)疏散星團(tuán)和一個(gè)彌漫氣體星云的復(fù)合體，看上去像是宇宙中的一朵蘑菇，疏散星團(tuán)是蘑菇的柄，氣體星云是蘑菇的頭。鷹狀星云本身并不發(fā)光，它是被M16星團(tuán)中的恒星照亮了才發(fā)光的。

M16星云中心部位有幾個(gè)黑色的“大象鼻子”早就引起了天文學(xué)家的注意，他們猜想那里可能是恒星誕生的一個(gè)巨大孵化場(chǎng)。1995年4月1日，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝到了M16那與眾不同的中心部分的特寫(xiě)照片，讓我們清楚地看出了那幾個(gè)暗條是由稠密的分子云和塵埃組成的一個(gè)個(gè)高聳的柱狀物，從它們的底部到頂部比1光年還長(zhǎng)。如前面所說(shuō)，這些柱狀物的外形確實(shí)很像大象的鼻子，在其頂端，流動(dòng)的氣體像傾盆大雨似的澆下來(lái)。

M16中心區(qū)域的這幾個(gè)柱狀物是亮的電離氫區(qū)（HII）和暗黑的分子云之間的邊界。天文學(xué)家期望這個(gè)邊界區(qū)域能成為研究光致蒸發(fā)過(guò)程的一個(gè)理想的實(shí)驗(yàn)室。光致蒸發(fā)就是指來(lái)自年輕的高溫恒星的紫外輻射侵蝕近鄰星云的過(guò)程，這些高溫恒星將會(huì)逐步電離它們周?chē)囊磺形镔|(zhì)，最終導(dǎo)致星云的瓦解。

“大象鼻子”是從分子云區(qū)延伸到電離氫區(qū)（HII）的。它們?cè)馐茈婋x侵蝕的程度比它們周?chē)牡兔芏鹊奈镔|(zhì)要小很多。但是，大象鼻子最終也將會(huì)被侵蝕掉。天文學(xué)家給出的理論模型與哈勃空間望遠(yuǎn)鏡為我們展示的在大象鼻子表面發(fā)生的情況符合得很好。

恒星在雄鷹心臟誕生

因?yàn)榇笙蟊亲拥墓庵抡舭l(fā)一直進(jìn)行著，塵埃和稠密氣體的凝聚就顯現(xiàn)出來(lái)了。這些蒸發(fā)著的氣體球狀體，比太陽(yáng)系稍微大一些。它們暫時(shí)地遮蓋了后面的氣體，在星云的表面形成了一個(gè)個(gè)黑暗的手指形狀的區(qū)域，把它們稱(chēng)為氣體球狀體似乎是很恰當(dāng)?shù)?。天文學(xué)家相信，至少在某些氣體球狀體當(dāng)中包含了早期的恒星。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡為我們提供了一幅恒星正在形成的活生生的畫(huà)面。

科學(xué)家們對(duì)鷹狀星云中心區(qū)域進(jìn)行細(xì)致的觀察，發(fā)現(xiàn)那些正在蒸發(fā)的氣體球狀體并不完全都處于同一演化階段。某些氣體球狀體赤裸裸地暴露出來(lái)，而另外一些則還拖曳著從后部被侵蝕著的尾巴，只顯示出被侵蝕了的手指狀的形跡。在大多數(shù)蒸發(fā)的氣體球狀體的表面處可以看到初生的恒星。這些新生恒星的質(zhì)量比分子云第一代后裔的質(zhì)量要小一些。

按照恒星形成的一般理論，在分子云中，當(dāng)一團(tuán)稠密的氣體坍縮成原恒星時(shí)，周?chē)奈镔|(zhì)紛紛落到它的上面。原恒星就靠收集周?chē)倪@些物質(zhì)成長(zhǎng)，質(zhì)量不斷增加直至該恒星有足夠的星風(fēng)形成，這時(shí)下落的物質(zhì)就被阻擋，恒星就不能進(jìn)一步增長(zhǎng)了。原恒星被塵埃遮蓋著，只有在塵埃被融合以后，才有可能在可見(jiàn)光波段觀測(cè)到它們。

在鷹狀星云中，有些隱藏在蒸發(fā)的氣體球狀體里面的星體未能被發(fā)現(xiàn)，因?yàn)樗鼈兩形赐瓿善湫纬蛇^(guò)程。如果已經(jīng)形成了恒星，就會(huì)有星風(fēng)、噴流或物質(zhì)的向外流動(dòng)。蒸發(fā)氣體球狀體是和分子云分離的，因此不可能再?gòu)姆肿釉浦蝎@得質(zhì)量，光致蒸發(fā)將使氣體球狀體迅速分裂瓦解。原恒星從周?chē)@得物質(zhì)不斷成長(zhǎng)，但也不會(huì)長(zhǎng)得太大，就像珍珠長(zhǎng)到一定的大小后就要從貝殼中分離出來(lái)的情況一樣。

疏散星團(tuán)

鷹狀星團(tuán)包含有一個(gè)疏散星團(tuán)，被稱(chēng)為NGC 6611。離地球約6500光年，是一個(gè)非常年輕的星團(tuán)，形成于大約550萬(wàn)年前。星團(tuán)中包含大量熾熱的藍(lán)巨星，其傾瀉的紫外輻射激發(fā)周?chē)男窃瓢l(fā)光。

褐矮星的思考

恒星的誕生并不表示鷹狀星云中恒星形成的終結(jié)。正如前所指出的，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的鷹狀星云中心區(qū)域的圖像，清楚地顯示出健壯的年輕恒星是從星云中的蒸發(fā)氣體球狀體“孵化”出來(lái)的。表面上看，在許多蒸發(fā)氣體球狀體中的原恒星有足夠大的質(zhì)量，其引力將使原恒星收縮。收縮的結(jié)果是導(dǎo)致原恒星密度不斷增加，溫度不斷升高。一旦滿(mǎn)足核聚變條件后，其中心部分就要開(kāi)始核聚變反應(yīng)。

然而研究表明，具有比太陽(yáng)質(zhì)量的8%還小的恒星是不能維持它們核心部分的核反應(yīng)的。這種恒星沒(méi)有熱核反應(yīng)提供能源，因此光度非常低，被稱(chēng)為“褐矮星”，很難被發(fā)現(xiàn)。天文學(xué)家仍然捉摸不透這類(lèi)褐矮星在質(zhì)量超越0．08太陽(yáng)質(zhì)量之前即停止增長(zhǎng)的秘密。

M16這個(gè)巨大的恒星孵化場(chǎng)中會(huì)不會(huì)孵化出褐矮星？這個(gè)令人興奮的可能性點(diǎn)燃了人們對(duì)于褐矮星的新興趣。進(jìn)一步觀察鷹狀星云和其它分子云的光子蒸發(fā)區(qū)域有可能揭開(kāi)褐矮星這一長(zhǎng)期困擾天文學(xué)家的難題。

位置

每年夏季都是觀察巨蛇座的有利時(shí)機(jī)。

如何才能從豐富多彩的夏夜星空中找到展翅翱翔的雄鷹呢？朝銀河方向看去，那兒有天空中最引人注目的幾個(gè)星座：天鷹座、天琴座、天蝎座等。銀河的東岸有包括牛郎星的天鷹座，西岸是含有織女星的天琴座。順著銀河再往西南方向看，可以找到樣子像蝎子一樣的天蝎座。天琴座的南邊是武仙座，而巨蛇座就位于武仙座和天蝎座之間那片沒(méi)有典型亮星的區(qū)域內(nèi)。

巨蛇座又分為巨蛇頭和巨蛇尾兩部分，巨蛇尾靠近銀河，巨蛇頭遠(yuǎn)離銀河，中間隔著蛇夫座。雄鷹就翱翔在巨蛇尾的東南部邊緣。鷹狀星云視面積與滿(mǎn)月差不多大小，使用小型天文望遠(yuǎn)鏡就能欣賞到它那極具魅力的美妙景象。

觀測(cè)

對(duì)小型和中型望遠(yuǎn)鏡而言，M16的星云和星團(tuán)都是迷人的觀測(cè)目標(biāo)，尤其在沒(méi)有光污染的靜夜中。

M16位于巨蛇座尾部，該天區(qū)夾在天鷹、人馬、蛇夫座之間，是銀河系核心區(qū)域之一。低倍率的小型望遠(yuǎn)鏡通常用于觀測(cè)較大、暗淡而緊密的星云；而30厘米口徑以上的中型望遠(yuǎn)鏡，在良好的觀測(cè)條件下，也許能看到暗的塵埃柱（即創(chuàng)生之柱）。

紅外觀測(cè)

除了光學(xué)波段的觀測(cè)之外，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的近紅外照相機(jī)、歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT）以及歐洲空間局的紅外空間望遠(yuǎn)鏡（ISO)等，都對(duì)鷹狀星云進(jìn)行了觀測(cè)和拍攝。

在鷹狀星云近紅外波段的照片上，由氣體和塵埃組成的三個(gè)大象鼻子與可見(jiàn)光波段的照片相比變得透明了。透過(guò)塵埃柱，可以看見(jiàn)里面正在形成的恒星非常少，比天文學(xué)家以前預(yù)料的要少得多。兩個(gè)柱子的頂端有一些大質(zhì)量的年輕的恒星，或者也許是由較小的恒星組成的星團(tuán)。散布在柱子表面還有一些小質(zhì)量的恒星，它們似乎是與柱子里面的蒸發(fā)氣體球狀體有關(guān)系。

中紅外波段的照片上顯示出來(lái)的鷹狀星云又是另外一種景象。原來(lái)在可見(jiàn)光波段和近紅外波段有很強(qiáng)輻射的恒星，在這里我們卻基本上都看不到了。照片中藍(lán)色的區(qū)域是溫度大約在170K的冷塵埃在7.7微米的輻射，而紅色區(qū)域則是這些冷塵埃在14微米的輻射。

新課題

對(duì)鷹狀星云的紅外觀測(cè)又給天文學(xué)家提出了新的課題，比如大象鼻子里面的恒星為什么會(huì)比天文學(xué)家原先預(yù)料的要少許多？雖然人們對(duì)鷹狀星云M16已經(jīng)有了比較深入的了解，但是還有許多奧秘遠(yuǎn)未揭開(kāi)，天文學(xué)家將繼續(xù)對(duì)它做進(jìn)一步的探測(cè)和研究。