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创生之柱是在我们的银河系里吗

前几天晚上翻手机相册,看到一张我存了好几年的天文照片,就是那三根矗立在彩色星云里的巨大柱状结构,像宇宙中的石笋,当时顺手存下来的时候只觉得好看,后来才慢慢知道它叫“创生之柱”,但那天我突然冒出一个问题:这东西到底在哪儿?是在我们银河系里面吗?

这个问题听起来简单,但仔细一想,还真不是一句“是”或“不是”能说清楚的,索性花了一个下午好好查了查资料,顺便把整个过程梳理出来,你要是也有类似的疑惑,看完应该就全明白了。

“创生之柱”到底是什么

先把这个名字的来龙去脉搞清楚,不然后面容易乱。

“创生之柱”是天文学里一个非常著名的天体结构,位于鹰状星云的内部,鹰状星云的编号是M16,也叫NGC 6611,属于一个同时包含星云和疏散星团的复合天体,而创生之柱,指的是鹰状星云中心区域几根巨大的气体尘埃柱,形状像手指一样伸出来,每根长度大约有4到5光年,对,你没看错,是光年,光都要走四五年才能从柱子一头到另一头,而我们太阳系所在的整个太阳圈半径才不到一光年,对比一下就知道这东西有多庞大了。

这个名字被大家熟知,是因为1995年哈勃太空望远镜拍了一张极其震撼的照片,照片里三根暗色的柱状结构从下往上耸立,周围是绿色的氢气和蓝色的氧原子发出的光,顶端还有几颗正在形成的年轻恒星,那画面太像一个孕育新生命的宇宙子宫,所以科学家给它起了“创生之柱”这个名字,既形象又有点诗意。

鹰状星云M16 / NGC 6611
创生之柱鹰状星云内部的气体尘埃柱结构
柱体长度约4-5光年

这张照片后来被无数次引用,也成了公众认知度最高的天文图像之一,2022年,韦布空间望远镜又用近红外相机重新拍了一次,穿透了更多尘埃,看到了柱体内部正在形成的原恒星,细节比哈勃版本更加丰富,所以我们现在说的“创生之柱”,通常指的就是哈勃和韦布先后拍摄的这个具体结构,而不是泛指任何星云里的柱子。

鹰状星云在不在银河系里

这个问题是核心,前面说了,创生之柱是鹰状星云的一部分,所以只要搞清楚鹰状星云在不在银河系里,答案就有了。

答案是:在。

鹰状星云位于银河系盘面以内,在天球上的位置是巨蛇座方向,从地球看过去,它就躺在银河那条亮带的附近,这本身就说明它是银河系内的天体,如果它是河外星系,位置分布就不会跟银河盘面有这么强的关联。

更精确的数据是这样的:鹰状星云离地球大约5700到7000光年,这个距离在不同文献里略有出入,有的写6500光年,有的写5700光年,主要是因为星际距离测量本身存在误差,测量方法不同结果也会有一点浮动,但不管怎么算,它都远在银河系的疆域之内——银河系的盘面直径大概10万到18万光年,太阳系离银心约2.6万光年,鹰状星云这点距离,连银河系的“本地郊区”都还没出,属于银河系英仙臂内侧的一个活跃恒星形成区。

创生之柱是在我们的银河系里吗

距离地球约5700-7000光年
所在天区巨蛇座
银河系位置英仙臂内侧
属于银河系盘面恒星形成区

所以简单粗暴地回答:创生之柱就在我们银河系里,而且离我们不算太远——用宇宙尺度来衡量的“不算太远”。

为什么有人会怀疑它在不在银河系

我在网上看了一些讨论,发现真有不少人拿不准这件事,我觉得主要有几个原因。

第一,很多天文科普文章在介绍创生之柱的时候,重点都放在恒星诞生、星云演化这些物理过程上,不太会特意强调“这是银河系内的天体”,好像默认读者都知道,但对普通爱好者来说,鹰状星云这个名字听起来跟仙女座星系、猎户座大星云这些名字并列出现,确实不容易第一时间分辨哪个是河内的、哪个是河外的。

第二,哈勃和韦布望远镜平时拍了很多河外星系的照片,大众容易混淆,像仙女座星系、车轮星系、蝌蚪星系这些,都是河外天体,距离几百万甚至几亿光年,而创生之柱的照片艺术感极强,又是哈勃的成名作之一,很多人下意识就把它们归到“遥远的深空奇观”那一类去了,没细想远近。

第三,还有一个容易搞混的地方:银河系本身也在不断吞并矮星系,有些人可能把“银河系里有从外面吞进来的东西”这个概念扩大化了,以为某些星云、星团是“外来户”,不属于银河系,但实际上,鹰状星云是银河系“土著”,它的气体和恒星都是银河系盘面物质的一部分,不是后来捕获的。

银河系里像“创生之柱”这样的地方多吗

搞清楚位置之后,我又有了一个新的好奇:这种壮观的柱状结构,在银河系里是独一无二的吗?

创生之柱是在我们的银河系里吗

查了才知道,并不罕见,创生之柱本质上是一个星云里的“象鼻状结构”,这类结构在恒星形成区里非常普遍,形成机制大概是这样的:大质量恒星发出强烈的紫外辐射和恒星风,把周围的星云物质往外推,但有些区域因为密度特别高,没有被完全吹散,于是残留下来的致密团块就在“侵蚀”过程中被塑造成了柱状,柱子的顶端往往还会因为引力坍缩形成新的恒星。

银河系里类似的地方不少,比如北美洲星云里的“天鹅墙”、IC 1396星云里的“象鼻管”,原理都差不多,只不过创生之柱被哈勃拍得实在太出片了,加上名字起得好,就成了最出名的那个,这有点像旅游景点,类似的喀斯特地貌在很多地方都有,但桂林山水就格外有名,一个道理。

这张照片真正的价值在哪儿

聊到这里,我觉得只说“在不在银河系”其实还不够,创生之柱之所以重要,不是因为它位置特殊,而是它让我们直接看到了恒星诞生的过程

那些柱子里正在形成的年轻恒星,年龄可能只有几十万年,在天文学上就是刚出生的婴儿,研究这些区域,可以理解太阳这样的恒星是怎么从一团气体尘埃变成稳定发光的天体的,1995年哈勃拍那张照片的时候,天文学家就在柱体顶端发现了正在形成的原恒星,后来韦布望远镜又看到了更多细节,甚至发现了一些喷流结构——那是新生恒星在吸积物质时沿两极喷出的高速气体,像是婴儿出生时的啼哭。

创生之柱”这个名字起得真好,它不是静止的雕塑,而是一个正在发生剧烈变化的产房,我们今天看到的样子,其实是它几千年以前的状态,因为光从那里传到地球要花六七千年,如果现在有人在创生之柱旁边观察,它可能已经跟照片上的样子不一样了,有研究甚至认为,一颗超新星爆发的冲击波可能已经扫过那个区域,柱子本身或许已经不在了,只是光还没传到我们这里。

想到这一层,再看那张照片,感觉就更复杂了——我们看到的,可能是一个已经消失的景观的“旧照”,但这丝毫不减损它的意义,反而让人更觉得宇宙壮阔,我们银河系里每天都在发生无数个这样的故事,尘埃凝聚、恒星点燃、星风吹散残余物质,整个过程循环往复,创生之柱不过是恰好被我们拍到了它最上镜的那个瞬间。

说到底,它就在银河系的巨蛇座方向,离我们大约六千多光年,是一处正在运转的恒星工厂,下次晚上抬头看银河,那一带虽然肉眼看不到什么,但心里知道那里矗立着几根四五光年高的气柱,还是挺奇妙的。

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