鷹狀星雲
溫學詩

　　
　　鷹狀星雲，也是一個十分著名的深空天體，由于它的形狀好像一只展翅翱翔的雄鷹而得此名。蟹狀星雲和鷹狀星雲這兩個天體的名字听起來很相似，都叫星雲，還都是動物狀的，很容易讓人以為它們是同一類天體。然而事實上，鷹狀星雲與蟹狀星雲卻是兩種性質並不一樣的星雲。
　　
　　雄鷹在哪兒
　　
　　鷹狀星雲在梅西耶星表中排名16，因此簡稱為M16。鷹狀星雲位于巨蛇座。每年夏季都是觀察巨蛇座的有利時機。但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星座︰天鷹座、天琴座、天蠍座等。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，可以找到樣子像蠍子一樣的天蠍座。天琴座的南邊是武仙座，而巨蛇座就位于武仙座和天蠍座之間那片沒有典型亮星的區域內。
　　
　　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。鷹狀星雲距離我們大約6000光年，它的視面積與滿月差不多大小。視星等6.5等，使用小型天文望遠鏡就能欣賞到它那極具魅力的美妙景象。
　　
　　哈勃空間望遠鏡洞察雄鷹的心髒
　　
　　鷹狀星雲M16 實際上是一個疏散星團和一個彌漫氣體星雲的復合體，看上去像是宇宙中的一朵蘑菇，疏散星團是蘑菇的柄，氣體星雲是蘑菇的頭。鷹狀星雲本身並不發光，它是被M16星團中的恆星照亮了才發光的。
　　M16星雲中心部位有幾個黑色的“大象鼻子”早就引起了天文學家的注意，他們猜想那里可能是恆星誕生的一個巨大孵化場。1995年4月 1日，哈勃空間望遠鏡拍攝到了M16那與眾不同的中心部分的特寫照片，讓我們清楚地看出了那幾個暗條是由稠密的分子雲和塵埃組成的一個個高聳的柱狀物，從它們的底部到頂部比1光年還長。如我們前面所說，這些柱狀物的外形確實很像大象的鼻子，在其頂端，流動的氣體像傾盆大雨似的澆下來。
　　
　　M16中心區域的這幾個柱狀物是亮的電離氫區（HII）和暗黑的分子雲之間的邊界。天文學家期望這個邊界區域能成為研究光子蒸發過程的一個理想的實驗室。光子蒸發就是指來自年輕的高溫恆星的紫外輻射侵蝕近鄰星雲的過程，這些高溫恆星將會逐步電離它們周圍的一切物質，最終導致星雲的瓦解。
　　“大象鼻子”是從分子雲區延伸到電離氫區（HII）的。它們遭受電離侵蝕的程度比它們周圍的低密度的物質要小很多。但是，大象鼻子最終也將會被侵蝕掉。天文學家給出的理論模型與哈勃空間望遠鏡為我們展示的在大象鼻子表面發生的情況符合得很好。
　　
　　恆星在雄鷹心髒誕生
　　
　　因為大象鼻子的光子蒸發一直進行著，塵埃和稠密氣體的凝聚就顯現出來了。這些蒸發著的氣體球狀體，比我們太陽系稍微大一些。它們暫時地遮蓋了後面的氣體，在星雲的表面形成了一個個黑暗的手指形狀的區域，把它們稱為氣體球狀體似乎是很恰當的。天文學家相信，至少在某些氣體球狀體當中包含了早期的恆星。哈勃空間望遠鏡為我們提供了一幅恆星正在形成的活生生的畫面。
　　
　　科學家們對鷹狀星雲中心區域進行細致的觀察，發現那些正在蒸發的氣體球狀體並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，而另外一些則還拖曳著從後部被侵蝕著的尾巴，只顯示出被侵蝕了的手指狀的形跡。在大多數蒸發的氣體球狀體的表面處可以看到初生的恆星。這些新生恆星的質量比分子雲第一代後裔的質量要小一些。
　　按照恆星形成的一般理論，在分子雲中，當一團稠密的氣體坍縮成原恆星時，周圍的物質紛紛落到它的上面。原恆星就靠收集周圍的這些物質成長，質量不斷增加直至該恆星有足夠的星風形成，這時下落的物質就被阻擋，恆星就不能進一步增長了。原恆星被塵埃遮蓋著，只有在塵埃被融合以後，我們才有可能在可見光波段觀測到它們。
　　
　　在鷹狀星雲中，有些隱藏在蒸發的氣體球狀體里面的星體未能被發現，因為它們尚未完成其形成過程。如果已經形成了恆星，就會有星風、噴流或物質的向外流動。蒸發氣體球狀體是和分子雲分離的，因此不可能再從分子雲中獲得質量，光子蒸發將使氣體球狀體迅速分裂瓦解。原恆星從周圍獲得物質不斷成長，但也不會長得太大，就像珍珠長到一定的大小後就要從貝殼中分離出來的情況一樣。
　　
　　引發對褐矮星的思考
　　
　　原恆星的誕生並不表示鷹狀星雲中恆星形成的終結。正如前所指出的，哈勃空間望遠鏡拍攝的鷹狀星雲中心區域的圖像，清楚地顯示出健壯的年輕恆星是從星雲中的蒸發氣體球狀體“孵化”出來的。表面上看，在許多蒸發氣體球狀體中的原恆星有足夠大的質量，其引力將使原恆星收縮。收縮的結果是導致原恆星密度不斷增加，溫度不斷升高。一旦滿足核聚變條件後，其中心部分就要開始核聚變反應。
　　
　　然而，研究表明，具有比太陽質量的8％還小的恆星是不能維持它們核心部分的核反應的。這種恆星沒有熱核反應提供能源，因此光度非常低，被稱為“褐矮星”，很難被發現。天文學家通過對星系和星系團的研究，發現它們的總質量比理論預計的要少，這就是所謂的質量短缺問題。許多天文學家相信在宇宙中有很多觀測不到的暗物質存在，導致宇宙中的質量短缺，而褐矮星就是宇宙中眾多的暗物質中的一種。直到現在，天文學家仍然捉摸不透這類褐矮星在質量超越0．08太陽質量之前即停止增長的秘密。
　　M16這個巨大的恆星孵化場中會不會孵化出褐矮星？這個令人興奮的可能性點燃了人們對于褐矮星的新興趣。進一步觀察鷹狀星雲和其它分子雲的光子蒸發區域有可能揭開褐矮星這一長期困擾天文學家的難題。
　　
　　紅外觀測的結果
　　
　　
　　除了光學波段的觀測之外，哈勃空間望遠鏡的近紅外照相機、歐洲南方天文台的甚大望遠鏡（VLT）以及歐洲空間局的紅外空間望遠鏡（ISO)等，都對鷹狀星雲進行了觀測和拍攝。
　　在鷹狀星雲近紅外波段的照片上，由氣體和塵埃組成的三個大象鼻子與可見光波段的照片相比變得透明了。透過塵埃柱，可以看見里面正在形成的恆星非常少，比天文學家以前預料的要少得多。兩個柱子的頂端有一些大質量的年輕的恆星，或者也許是由較小的恆星組成的星團。散布在柱子表面還有一些小質量的恆星，它們似乎是與柱子里面的蒸發氣體球狀體有關系。
　　中紅外波段的照片上顯示出來的鷹狀星雲又是另外一種景象。原來在可見光波段和近紅外波段有很強輻射的恆星，在這里我們卻基本上都看不到了。照片中藍色的區域是溫度大約在170K的冷塵埃在7.7微米的輻射，而紅色區域則是這些冷塵埃在14微米的輻射。
　　對鷹狀星雲的紅外觀測又給天文學家提出了新的課題，比如大象鼻子里面的恆星為什麼會比天文學家原先預料的要少許多？雖然人們對鷹狀星雲M16已經有了比較深入的了解，但是還有許多奧秘遠未揭開，天文學家將繼續對它做進一步的探測和研究。