船底星云：恒星诞生的地方

■纪舟

德国天文学家托马斯·普赖比施等人利用位于智利安第斯山脉的APEX望远镜的LABOCA相机，以次毫米波段对著名的船底星云进行观测，将星云中作为恒星诞生材料的低温气体灰尘显现出来。

船底星云是个非常剧烈的恒星诞生区，银河系中部分质量最高的恒星便在此诞生，因此它是了解这些年轻恒星与孕育它们的星云之间究竟有什么样的关联和交互作用的理想研究目标。

图中影像是由APEX次毫米波影像（橘色）和托洛洛山美洲际天文台柯蒂斯·施密特望远镜的可见光影像合成的结果。船底星云的尘埃和气体温度很低，只有-250℃左右，因此绝大部分船底星云在次毫米波段的光是由温度不高的尘粒发出的。经由普赖比施等人的APEX观测影像，可以呈现出低温尘埃和分子气体的分布状况；其中的分子气体部分，大多数是由氢气所组成。这些物质都是将来新恒星形成所需的材料。

在整个船底星云中，已成形的恒星总质量相当于25000颗太阳，气体尘埃云的总质量则高达140000颗太阳。然而，只有一部分气体能浓密到在未来数百万年内向内塌缩而形成新恒星。当然，以天文尺度而言，这只能算是中等时间尺度。若从稍长时间尺度来看，受到已经形成的大质量恒星的剧烈影响，它们周围云气中的恒星形成速度会因此加快。

大质量恒星的寿命顶多只有数百万年，与我们太阳长达100亿年的寿命相较之下，真的只是一眨眼般的短暂瞬间。但是，它们强烈的恒星风和辐射对周围环境的影响却十分深远：会挤压周边云气，改变云气形状，甚至会因此迫使云气诞生新恒星；而它们在生命终点时非常不稳定，三不五时地发生爆发并向外抛掷大量物质，直到超新星爆炸使其寿命完全终结为止。

其中一个最知名的这类大质量恒星就是船底座η星，即影像中央偏左上角的黄色亮星。船底座η星的质量超过100个太阳质量，是目前已知最明亮的恒星之一。天文学家估计，大约再过100万年左右，船底座η星就会发生超新星爆炸，之后，这一区域内的其他大质量恒星也会陆续发生超新星爆炸。

这些猛烈的爆炸将撕扯它们周遭的分子气体云。不过，当爆炸的震波向外传播约10光年后，这些震波的强度已逐渐减弱到无法压缩云气的程度，故而无法促使新恒星诞生。此外，在超新星爆炸的过程中可能会产生半衰期极短的放射性原子，当云气聚集收缩、诞生新恒星时，这些放射性原子便成为新恒星的一部分。目前，有强烈证据证明，我们太阳系的诞生过程中，原始太阳星云中也有类似的放射性原子。因此，若能对船底星云进一步了解，或许也可提供了解太阳系诞生与演化的关键线索。

船底星云位于南天的船底座方向，距离地球约7500光年，是全天最亮的星云之一，也是全天最大的星云之一。船底星云的直径达150光年，比最著名的星云——猎户星云还大好几倍，但因为与地球的距离比猎户星云远了好几倍，所以二者的视直径差不多大。

APEX望远镜口径约12米，是阿塔卡玛毫米/次毫米波数组的原型机之一。阿塔卡玛全部完成后，将由54座12米电波天线加12座7米天线组成。阿塔卡玛的角解析力远高于APEX，但所见的天区视野范围却比APEX小很多，所以未来二者将相辅相成，以达到最大研究价值。