黑河是银河系中一个稠密的区域,可观测为横跨银道面的暗色剪影。这一表观现象源于主要由分子气体和尘埃组成的星际云对星光的吸收与散射。
构成黑河的暗云主要由氢分子(\(\mathrm{H_2}\))以及由硅酸盐颗粒、无定形碳、冰和其他复杂化合物组成的尘埃构成。这些微观颗粒会导致光线选择性消光,在可见光波段比红外波段更为显著,从而解释了为何在更遥远的恒星背景下会呈现出黑色剪影。
黑河,肉眼可见为一条暗带,打断了银河的明亮光辉,沿银道面延伸约80度弧长。它始于人马座,靠近极其密集的银河系中心,向北穿过巨蛇座、天鹰座,然后到达天鹅座。
这片黑暗的剪影源于这些方向上聚集的分子复合物和星际尘埃云,它们遮蔽了背景恒星的光芒。在北半球的夏季,当银河平面高悬于夜空时,黑河尤为清晰可见。
在银河坐标系中,黑河对应于银道面附近的一个区域,其银经大约在20°至100°之间,该区域星际物质的密度最大。
像黑河这样的黑暗区域是恒星形成的特殊区域。高密度和低温有利于致密核心的引力坍缩,从而启动原恒星的诞生。
尽管黑河在可见光波段呈现为模糊区域,但通过射电波、红外线(部分规避消光效应)和X射线(探测高密度高温区域)的观测,对其研究得以深化。这些技术能够绘制这些云团的三维结构及内部动力学特征。
| 云类型 | 密度(颗粒/立方厘米) | 温度(K) | 主要成分 | 典型尺度(pc) |
|---|---|---|---|---|
| 扩散云 | 10 - 102 | 30 - 100 | 原子氢H,微细粉尘 | 10 - 100 |
| 《暗云》 | 103 - 104 | 10 - 20 | 分子氢H2、一氧化碳CO、尘埃 | 1 - 10 |
| 巨分子星云 | 104 - 106 | 10 - 15 | H2、CO、冰、厚尘 | 10 - 100 |
来源:Bergin & Tafalla (2007),《天文学与天体物理学年度评论》,NASA/IPAC河外天体数据库。