历史上,“星云”一词指天空中任何模糊的区域,但在现代天体物理学中,它指由气体(主要是氢)和尘埃组成的星际云。这些天体可以是恒星形成的场所、垂死恒星的残骸,或是与恒星关联甚少或毫无关联的星际物质云。
根据与光的相互作用及能量动力学,星云主要分为三类:
这些天体以其密度(通常较低,约为 \(10^2\) 至 \(10^6\) 粒子每立方厘米)、温度(\(10^2\) 至 \(10^4\) 开尔文)和尺度(几光年至几十光年)为特征。对它们的研究有助于更好地理解恒星的生命周期以及星际介质的结构。
| 类型 | 光相互作用 | 物理起源 | 著名例子 |
|---|---|---|---|
| 发射星云 | 通过电离(\(H^+\))发光 | 年轻大质量恒星电离的气体 | 猎户座星云(M42) |
| 反射星云 | 反射附近恒星的光芒 | 尘埃散射蓝光 | 昴宿星团周围的星云 |
| 暗星云 | 背景光的吸收 | 致密冷气体和尘埃区域 | 马头星云(B33) |
| 行星状星云 | 白矮星电离产生的辐射 | 一颗垂死恒星抛射出的包层 | 环状星云(M57) |
来源:《天文学与天体物理学》——电离星云,欧洲航天局——星际云结构,《天体物理学杂志》——反射星云。
星云在星系动力学中扮演着活跃的角色。HII区(电离区域)会引发冲击波,从而催生新恒星的诞生。而暗星云则往往是未来恒星孕育区的先驱。至于行星状星云,它们通过释放重元素(碳、氮、氧)来丰富星际介质,这些元素对行星形成和有机化学至关重要。