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猎户座大星云大概是人类看得最勤的一片星云。它亮到肉眼可见,400多年来被一代代望

猎户座大星云大概是人类看得最勤的一片星云。它亮到肉眼可见,400多年来被一代代望远镜轮番端详,从光学到红外再到射电,几乎每台新仪器上岗都要拿它练手。就是这么个熟到不能再熟的老朋友,天文学家最近才发现,它身上有一大块重要的东西,此前从来没人看清过。

藏起来的是中性氢气。氢是宇宙中最多的元素,但处于中性原子状态时,它既不发可见光也不发红外,普通望远镜对它完全无感。它唯一的破绽,是会发出一种波长21厘米的射电波。这信号微弱得可怜,得靠巨型射电望远镜才抓得住。

为了把这团看不见的气体拍清楚,奥地利维也纳大学的胡安·迭戈·索莱尔带领一支国际团队,动用了两台顶级射电望远镜:美国的扬斯基甚大阵(VLA)和中国的500米口径球面射电望远镜(FAST)。前者由27面天线组成阵列,看得细;后者是全球最大的单口径射电望远镜,收得全。两边数据一拼,得到了这片天区有史以来最清晰的中性氢地图。研究发表在《天文与天体物理》杂志上。

地图一出来,隐藏起来的结构全现形了:一层正在膨胀的巨大气体壳包着整个星云;壳里面还套着第二个空腔,此前没人见过,也在膨胀;壳上甚至伸出一条细长的气体突起,长约4光年,差不多是太阳到最近恒星的距离。

这层壳是怎么来的?肇事者就是星云中心那几颗刚出生的大质量恒星。猎户座大星云距离地球约1350光年,是已知最近的大质量恒星形成区,说白了就是离我们最近的一间恒星产房,里面正批量造星,其中不乏大块头。这类恒星脾气火爆,一出生就往外猛吹恒星风,加上强烈的辐射,把周围的气体一层层往外推,像吹气球一样吹出一个大泡。天文学家管这套过程叫恒星反馈:恒星反过来改造生养自己的气体云。

新地图还顺手给这个泡称了体重,结果出人意料。过去的研究估计,壳里的气体差不多有1000个太阳那么重;这次一称,只有原先估计的约1/10。

索莱尔说:“测量质量是根本,因为它能告诉我们,这些新生恒星用恒星风和辐射塑造周围环境的效率有多高。”

更麻烦的是壳里多出来的那个空腔,还有那条突起。如果这片星云只被吹过一个泡,不该长成这副模样。更合理的解释是,这里被前后好几轮恒星反馈反复雕刻过:一颗恒星吹完一个泡,另一颗接着在里面又吹一个。1350光年,在天文学里算是家门口。家门口的东西都还没看清楚,更远的恒星诞生地里藏着什么,就更不好说了。

索莱尔说:“猎户座只是一个开始。”

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图一:猎户座大星云方向中性氢原子发出的射电辐射,这里是离地球最近的大质量恒星形成区,图源:维也纳大学胡安·迭戈·索莱尔,基于美国国家射电天文台扬斯基甚大阵(VLA)与NASA广域红外巡天探测器(WISE)数据图二:扬斯基甚大阵与FAST联合观测到的延展猎户座星云壳层:红色为中性氢21厘米辐射,绿色为Hα辐射(欧洲南方天文台数字化巡天),蓝色为WISE卫星记录的3.4微米辐射;白色虚线圆圈标出延展猎户座星云(EON)壳层与M43壳层的位置,黄色星标为推测的驱动恒星,即O7V型的猎户座θ¹C星和B3V/IV型的猎户座ν星;右下角红色圆盘表示中性氢21厘米观测的有效角分辨率,图源:《天文与天体物理》(2026),DOI: 10.1051/0004-6361/202659272图三:银道坐标下的延展猎户座星云及其周边环境,背景为猎户座分子云的一氧化碳谱线辐射(来自猎户座CARMA巡天与Dame等人2001年的巡天);十字标出积分号形纤维状结构(虚线大致勾出)中猎户座分子云各组成部分的中心位置,图源:《天文与天体物理》(2026),DOI: 10.1051/0004-6361/202659272

信源:University of Vienna. "The ghost in Orion's shell: Hydrogen maps show repeated stellar feedback sculpted around Orion Nebula." Phys.org, edited by Gaby Clark, 9 July 2026