《Newton科学世界》杂志是中国科学院主管、科学出版社主办、并与日本知名科普杂志Newton版权合作的一本综合性科普月刊。
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ESO | 欧洲南方天文台
在南美洲，智利的阿塔卡玛沙漠中坐落着欧洲南方天文台的观测站（海拔超过2000米)。此地空气稀薄，是观察天体的绝佳地点。让我们一起来看看它最新拍摄到的美丽画面吧！
礁湖星云 | Lagoon Nebula清晰地拍摄到了年轻恒星的摇篮
几乎占据整个画面的粉色区域，是由氢气明亮放光的“礁湖星云”。礁湖星云距离地球5000光年，有时用肉眼也能够隐约看到。
在礁湖星云中有着丰富的恒星原料，如气体和尘埃，那里新的恒星正大量产生。在图像中央附近的明亮恒星，都是在礁湖星云中诞生的，人们推测它们诞生在大约100万年之前。年轻的恒星发出非常强的紫外线照射着周围。周围的氢气被这些射线电离，发出淡红色的光。
在礁湖星云中可以看到几个黑色的雾霭状物质，那就是“黑暗星云”，是汇集着高密度气体和尘埃的地方。恒星发出的紫外线都被它们吸收，不再释放出来，因此看上去是黑的。
本图像是由VST（VLT Survey Telescope，VLT巡天望远镜）拍摄的可见光、紫外线、红外线图像合成得到的。VST能够比ESO拥有的VLT（Very Large Telescope，甚大望远镜）拍摄更大的范围，是VLT的辅助望远镜。
下图是由哈勃望远镜最新拍摄的礁湖星云。
猎户座大星云 | Orion Nebula猎户座大星云和带状的恒星诞生现场
这张图片是距离地球约1350光年的“猎户座大星云”，是由可见光的观测数据合成的。其中红色的是APEX（Atacama Pathfinder Experiment，阿塔卡玛天文台探路者实验望远镜）的观测结果。
APEX望远镜能够接收比红外线波长更长的、波长在0.1～1毫米的“次毫米波”。这样，就能够拍摄到肉眼看不到的气体和尘埃的分布了。
图像的上部放射白光的是猎户座大星云。和上文介绍的礁湖星云一样，周围的氢气气体受到年轻的恒星发出的紫外线照射而发光。由于猎户座大星云离地球较近，即使用肉眼也能够在猎户座里找到它。
在猎户座大星云下面，看上去像红色的带状物的是APEX望远镜拍摄到的气体和尘埃团（分子云）。猎户座大星云内的恒星放射出的紫外线不能照射到这个区域，所以用可见光就拍摄不到分子云。但接收到了气体和尘埃发出的次毫米波，就能够成功拍摄到分子云的分布情况了。
分子云特别浓厚的区域看上去泛着白色，这里可能正有恒星诞生。
在红色带状的分子云中，可以看到有几个泛白的区域中有纤维状结构存在。这样的结构在其他恒星形成的区域中也有发现。从最新的研究结果看，分子云形成的纤维状结构，也许是恒星形成过程的一环。
托勒密星团 | NGC6475由同一个星云诞生的兄弟恒星
此图是发出蓝白色光的星汇聚在一起的名为“NGC6475（或者M7）”的“疏散星团”。 NGC（New General Catalogue，星云和星团新总表）记载有7840个天体，其中的第6475号就是NGC6475。
从地球看NGC6475，在我们地球所在的银河的中心方向。由于银河中心汇聚有无数恒星，NGC6475的背景中有许多恒星。NGC6475在距离地球800光年的地方，位于天蝎座的蝎尾部位。
构成NGC6475的恒星几乎都是同时期的，因为它们是从同一个星云中诞生的。在图上，不易区分背景的星和属于NGC6475的星，但是，能够从观测数据解析得到星的光强和星色来区别它们。这样，估计属于NGC6475的星的个数约为100个。其中任何一个的寿命都接近2亿年了。
这些恒星，因为诞生有相当一段时间了，所以它们发出的紫外线已经吹散了周围的气体和尘埃。这样，和前页上看到的恒星诞生的区域不同，这里看不见明亮的星云，只留下了孤星。并且人们预想随着时间的流逝，这些恒星将彼此拉开距离，最终不再成为星团。
图像是由“MPG/ESO 2.2米望远镜”所拍摄（MPG: Max-Planck-Gesellschaft，德国马普学会）。这是一台观测范围很广的望远镜。
行星状星云 | Planetary Nebula濒死恒星的临终姿态
恒星总归是要迎接死亡的。下面介绍的是濒临死亡的恒星展现的临终姿态——“行星状星云”。
发光气体变成的蜘蛛
位于中心的白矮星以约300千米/秒的速度喷射出1万摄氏度的气体。喷出的气体看上去像蜘蛛，因此得名为“红蜘蛛星云”。氢气气体主要受到中心的白矮星发出的紫外线照射而发出光。图像由NTT（New Technology Telescope，新技术望远镜）用可见光拍摄。
泡状的行星状星云
由VLT用可见光拍摄的名为“IC1295”的行星状星云。它距离地球3500光年。染成绿色的主要是氧元素发出的光。箭头所指的小星是“制造”了这个行星状星云的白矮星。
宇宙的钻戒
图像上蓝色的是名为“Abell33”的行星状星云。Abell33距离地球2500光年。配上一颗位于Abell33和地球之间的明亮的星，构成的图像正好像钻戒。Abell33是行星状星云中最接近环状的星云。图像由VLT用可见光拍摄。主要从氧元素发出的光被染成了蓝色。
恒星也有寿命。例如和太阳差不多质量的恒星，寿命大约在100亿年。这样的恒星在临终前会把外层气体喷发到宇宙空间。然后只留下它的核，变成发射强烈紫外线的“白矮星”。受到白矮星的紫外线照射，喷发到宇宙空间的气体也发光，变成了上面图中那样的行星状星云。这种状态可以保持几万年。
行星状星云富于变化，有如图像1那样的变形状态，也有如图像2、3那样的圆形。人们认为，形成图像1那样的奇形怪状的星云，是因为在这个濒死的恒星附近有别的恒星存在，受到了那颗恒星的影响。
顺便说明，行星状星云的形成与行星完全无关。当初发现行星状星云的时候，因为它看上去不像一般的恒星那样是个点，而是像地球附近的行星一样是一个平面，所以如此命名。
超新星遗迹 | Supernova Remnant大恒星的最后一刻
质量比较小的恒星，以“行星状星云”（见前文）结束它的一生。而质量超过太阳质量8倍的较大恒星却以另一种方式结束一生，它们会发生“超新星爆发”。
人们认为超新星爆发时，以恒星内部比较重的元素经核合成生成大量的尘埃。那些尘埃喷发到宇宙空间之后，变成产生行星的原料。
但是，要观察超新星爆发合成的大量尘埃还是很困难的。之前几乎没有拍摄到过。
打破纪录的是ESO、日本国立天文台、美国国家射电天文台共同运作的ALMA（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，阿塔卡玛大型毫米波次毫米波干涉阵列）的射电观测。
ALMA是高灵敏度的，所以在观测来自于超新星爆发之后合成的、以较重的元素为核的大量尘埃方面取得了成功。根据这个观测，证明了超新星爆发是宇宙尘埃的来源。这个成果在2013年12月发布。
超新星爆发SN1987A的残骸
上图是1987年观测到的名为“SN1987A”的超新星爆发的残骸。下图是由此图推测画出的从别的角度看SN1987A残骸的想象图。
在观测图中，由ALMA拍摄的射电观测结果用红色表示，由哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope）拍摄的可见光观测结果用绿色表示，由钱德拉X射线太空望远镜（Chandra X-ray Observatory）拍摄的X射线观测结果用蓝色表示。
超新星爆发产生的冲击波，在超新星爆发之前就碰撞到周围喷射出的气体而发光（绿色：原子发出的光；蓝色：高温电子发出的光）。并且，冲击波的内侧存在着由超新星爆发新合成的大量的尘埃(红色)。
为什么超新星爆发的残骸会变成这种形状，还有许多不明之处，目前正在继续研究。
星系中心ALMA揭示的星系中心的模样
人们认为几乎所有星系的中心都存在巨大的黑洞，并推测它们的质量是太阳的几十亿倍。
位于星系中心的黑洞，吸入周围的气体和尘埃，并把它们的一部分喷射出来。人们认为由黑洞造成的物质循环，在星系中心附近发生，对恒星的形成造成影响。但是，远方星系中的黑洞周围的物质分布是什么样子的，至今为止还很难详细解释，因为这要求观测的灵敏度和分辨率都非常高。
能够达到这些要求的就是在左页介绍过的ALMA。下面的图像是ALMA拍摄的。可以看到星系中心附近气体的分布（红色、黄色）。照片中，星系中心附近的气体呈漩涡状分布、并被吸入中心的黑洞。这些图像加深了我们对众星汇聚的星系中心的理解。
↑ 星系中心的气体分布
→ 哈勃望远镜拍摄的NGC1433。放大黄色方框即为上图。
这是拍摄到的距离地球3200万光年的星系“NGC1433”中心附近的天体。蓝色的是用哈勃望远镜拍摄到的可见光观测结果。红色和黄色是ALMA拍摄的射电观测结果。ALMA拍摄的结果和气体分布相对应。通过这个观测，我们知道了星系中心的气体是呈漩涡状分布的。（责任编辑/方晨）
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