功能強大的哈勃太空望遠鏡不但為(wei) 天文學家們(men) 揭開宇宙萬(wan) 物的奧秘提供了觀測數據，還產(chan) 生了不少視覺效果令人窒息的太空美圖，使廣大公眾(zhong) 能夠透過這些圖片領略太空中的壯美景象。在這些美圖之中，“創生之柱”是其中最為(wei) 人所知的一副。在照片中，鷹星雲(yun) 中的氣體(ti) 和塵埃形成了三個(ge) 手指狀的柱形結構，有如巍峨的高山一般聳立在太空之中。那麽(me) ，星雲(yun) 到底是什麽(me) ？它和恒星的生和死有什麽(me) 關(guan) 係？

　　天空中的光斑

　　星雲(yun) 是由星際空間的氣體(ti) 和塵埃結合成的雲(yun) 霧狀天體(ti) 。它的體(ti) 積比恒星大，密度又非常稀薄。和呈現一個(ge) 光點的恒星不同的是，星雲(yun) 是天空中的一團光斑。獵戶座大星雲(yun) 等比較明顯的星雲(yun) ，通過肉眼就可以辨認出來。隨著望遠鏡在近代被投入使用，有越來越多的這類光斑被發現。

　　限於(yu) 觀測水平，人們(men) 曾將星雲(yun) 與(yu) 星係混淆。著名哲學家康德曾經用“島宇宙”的概念對所謂的星雲(yun) 進行解釋。隨著更大口徑的望遠鏡被逐步投入使用，人們(men) 發現有些光斑狀的天體(ti) 的確可以分解成一顆顆恒星，和康德預言的現象一致。但有些光斑狀天體(ti) 卻無論如何也分解不開。天文學家赫歇爾由此推斷，那些無法分解開的天體(ti) 可能是由大團氣體(ti) 組成的，即星雲(yun) 。而那些能分解成一顆顆恒星的島宇宙，實際上是遙遠的星係。

　　真正揭開星雲(yun) 本質的，是英國天文學家哈金斯。他發現，那些無法分解成恒星的光斑狀天體(ti) 的光譜中具有許多發射線，即隻有某些波段的光信號較強，而其他大部分波段的光信號則都比較弱。這和恒星的光譜特征有著顯著的不同。在恒星的光譜中，隻有某些波段的信號較弱，而大部分波段的光信號都比較強，呈現出一些吸收線。無法分解成恒星的光斑狀天體(ti) ，其光譜特征與(yu) 稀薄氣體(ti) 的光譜特征較為(wei) 接近，因此星雲(yun) 實際上就是太空中的一團發光氣體(ti) 。

　　新生恒星的溫床

　　按照人們(men) 目前對星雲(yun) 的認識，可以將其分為(wei) 彌漫星雲(yun) 、行星狀星雲(yun) 和超新星遺跡星雲(yun) 。彌漫星雲(yun) 的形狀各異，質量在太陽質量的10倍到1000倍之間，占據的空間範圍平均為(wei) 幾十光年。按照發光特性的不同，又可以將彌漫星雲(yun) 分為(wei) 發射星雲(yun) 、反射星雲(yun) 和暗星雲(yun) 。這幾種星雲(yun) 本身在物質組成和結構特征上並沒有明顯的差異，而其發光特征的不同來源於(yu) 附近恒星的差異。

　　在星雲(yun) 中，氫離子和電子總是試圖結合成為(wei) 中性的氫原子。如果星雲(yun) 內(nei) 部或附近恰好存在一顆溫度較高的恒星，那麽(me) 恒星發出的強紫外輻射將會(hui) 將中性的氫原子重新拆散成氫離子和電子。氫原子形成和拆散的過程最終會(hui) 達到平衡，即一定時間裏複合和拆散的氫原子數一樣多。氫原子複合的過程會(hui) 發出可見光，使發射星雲(yun) 發光。

　　而反射星雲(yun) 附近的恒星溫度較低，紫外波段的輻射不足以激發星雲(yun) 中的物質發光。反射星雲(yun) 發出的光來自於(yu) 星雲(yun) 中的星際塵埃對附近恒星光線的散射。暗星雲(yun) 附近則沒有明亮的恒星，氣體(ti) 本身不發光，塵埃也無法反光，在身後亮背景的襯托下，顯示出黑暗的輪廓。

　　彌散星雲(yun) 可以成為(wei) 新恒星誕生的溫床。質量很大的星雲(yun) 會(hui) 在自身的引力作用下經曆收縮、密集和升溫的過程。當星雲(yun) 的質量很大時，密度足夠大的星雲(yun) 區收縮的更快，導致星雲(yun) 瓦解成若幹個(ge) 中等星雲(yun) 。如此的過程在中等星雲(yun) 中重複後，中等星雲(yun) 將繼續瓦解成一些更小的星雲(yun) 。這些小星雲(yun) 吸引著周圍的氣體(ti) 和塵埃逐步聚集，自身溫度也隨之升高，最終形成了恒星的“胚胎”——原恒星。在“創生之柱”中，人們(men) 已經發現了若幹個(ge) 原恒星，表明恒星產(chan) 生的過程正在鷹星雲(yun) 中生生不息地進行著。

　　死亡恒星的遺跡

　　雖然和恒星蓬勃誕生的彌散星雲(yun) 同屬星雲(yun) 家族，但行星狀星雲(yun) 是恒星演化到生命晚期所產(chan) 生的遺骸。當恒星內(nei) 部的核能衰竭之後，恒星內(nei) 層物質在引力的作用下收縮成體(ti) 積小、密度大、溫度高的白矮星，而外殼則向外噴發，形成體(ti) 積大、密度小的行星狀星雲(yun) 。由於(yu) 行星狀星雲(yun) 看似具有行星的外形和顏色，因此被最早研究它的天文學赫歇爾冠以現在的名稱。但實際上，行星狀星雲(yun) 和真正的行星基本沒有聯係。行星狀星雲(yun) 的壽命隻有一萬(wan) 年左右。隨著時間的推移，行星狀星雲(yun) 還將繼續膨脹，變得愈發稀薄，最後完全消失。

　　超新星遺跡也是恒星死亡留下的殘骸，但在物理特性上與(yu) 普通的行星狀星雲(yun) 有所不同。質量較大的恒星，在演化到晚年時，會(hui) 以超新星爆發的方式結束自己的一生。超新星爆發遺跡星雲(yun) ，就來自於(yu) 這個(ge) 過程中噴發出的物質。著名的蟹狀星雲(yun) 就是超新星的遺跡。產(chan) 生這個(ge) 星雲(yun) 的超新星爆發於(yu) 1054年，當時看到的人很多，並被中國古代的天文學家記載下來。而爆發留下的物質與(yu) 周圍星際物質作用，形成由絲(si) 狀氣體(ti) 雲(yun) 和氣殼構成的蟹狀星雲(yun) 。（作者係哈爾濱工業(ye) 大學深圳校區博士後）