暗星雲

暗星雲（dark nebula ）是星際雲（interstellar cloud）的一種，它的密度足以遮蔽來自背景的發射星雲或反射星雲的光（像是馬頭星雲），或是遮蔽背景的恆星（像是煤炭袋）。

天文學上的消光通常來自大的分子雲內溫度最低、密度最高部份的星際塵埃顆粒。大而複雜的暗星雲聚合體經常與巨大的分子云聯結在一起，小且孤獨的暗星雲被稱為包克球。

這些暗星雲的形成通常是無規則可循的：它們沒有被明確定義的外型和邊界，有時會形成複雜的蜒蜒形狀。巨大的暗星雲以肉眼就能看見，在明亮的銀河中呈現出黑暗的補丁。

在暗星雲的內部是發生重要事件場所，像是恆星形成和邁射。毫無疑問的，馬頭星雲是最出名的暗星雲。

恆星之間具有廣闊的空間。恆星際空間不是一無所有的真空，而是充滿了形形色色的物質。這些物質包括星際氣體、塵埃、粒子流、宇宙線和星際磁場等，統稱為恆星際物質。這些星際物質的分佈是不均勻的。有的地方氣體和塵埃比較密集，形成各種各樣的雲霧狀天體。這些雲霧狀的天體就叫星雲。

“星雲”這個名詞僅有200多年的歷史。起初把觀測到的彌散的雲霧狀天體統稱星雲。後來天文望遠鏡解析度的提高，把這些星雲又分成星團、星系和星雲三種類型。銀河系中的氣體塵埃密集的雲霧天體，稱為星雲；銀河系以外，類似銀河系的天體系統，叫星系。

銀河系中的星雲物質，就形態來說，可以分為瀰漫星雲、行星狀星雲和超新星剩餘物質雲；就發光性質來說，可分為發射星雲、反射星雲。暗星雲也稱暗物質，是一種宇宙中看不見的物質星雲。

暗星雲是銀河系中不發光的瀰漫物質所形成的雲霧狀天體。和亮星雲一樣，他們的大小和形狀是多種多樣的。小的只有太陽質量的百分之幾到千分之幾，是出現在一些亮星雲背景上的球狀體；大的有幾十到幾百個太陽的質量，有的甚至更大。它們內部的物質密度也相差懸殊。

這種暗區在銀河系中很多，最明顯的是天鵝座的暗區，銀河被分割成為向南延伸的兩個分支。再如獵戶座有名的馬頭星雲和蛇夫座S狀暗星雲，也是不透明的暗星雲。但在雲層較薄時，仍可看到一些光度被大大減弱了的恆星，所以在這個天區所看到的星體，就比沒有暗星雲的天區稀疏得多。根據對穿過暗星雲的星光的偏振測量，求得其中的塵埃粒子的直徑大約為10-5厘米。這和亮星雲中的情況是一致的，說明暗星雲和亮星雲並沒有本質上的不同，只是暗星雲所含的塵埃量比較大。

赫歇爾父子於1784年首次注意到亮的銀河中有一些黑斑和暗條。開始他們以為這是銀河中某些沒有恆星的洞或者縫。後來的照相研究表明，這種現象是由於一些位於恆星前面的不發光的瀰漫物質造成的。

這種暗區在銀河系中很多，最明顯的是天鵝座的暗區，銀河被分割成為向南延伸的兩個分支。再如獵戶座著名的馬頭星雲和蛇夫座S狀暗星雲，也是不透明的暗星雲。在星雲較薄弱的部分仍可看到一些光度被減弱了的恆星，看起來這些區域的恆星密度顯得很稀疏。暗星雲和亮星雲並沒有本質上的不同，只是暗星雲所含的塵埃比較大，有很多亮星雲實際上是一個更大的暗星雲的一部分。球狀體是一種小型且密度較大的球狀暗星雲，也叫做巴納德天體，只能用大型望遠鏡才能觀測到。

近年來對暗星雲的射電觀測，發現有許多亮星雲往往是包含在一個更大的暗弱星雲之中。1946年以來，在不少亮瀰漫星雲背景上發現一些球狀的暗雲──球狀體。一般人認為，這些物質密度較高的球狀體很可能是一些正在形成的原恆星，即恆星的前身。

暗星雲本身不發光，利用光學方法進行研究就受到很大限制。射電天文方法為暗星雲的研究提供了有力的工具。這主要是由於暗星雲本身有各種射電輻射。尤其是它們發射的中性氫21厘米譜線，使我們能夠更深入地研究大量處於低溫狀態的暗星雲的大小、結構和組成，從而為研究銀河繫結構和運動提供重要的資料。典型暗星雲中的溫度約為5～10K。此外，在暗星雲所在天區發現許多有機分子，因此有些暗星雲也叫作星際分子云。

通過毫米波觀測，發現在一氧化碳暗星雲中存在一些溫度較高(15～50K)的“熱點”，這些熱點還有較強的紅外輻射。通過紅外觀測還發現一些包圍在暗星雲中的能量集中在2～20微米波段的紅外源，其中一些較亮的紅外源還和暗星雲中的微波源有關。觀測還發現一些年輕的天體如赫比格發射星(年齡約105～106年)、赫比格－阿羅天體等直接與暗星雲有密切的關係。這些暗星雲的直徑約為10秒差距，平均原子數密度約為每立方厘米5×103個，平均溫度約為10K。在其演化過程中，由於某種輻射（如毫米波）損失使內能減少，導致內壓力小於本身重力而發生坍縮。

在坍縮過程中，某些團塊在重力作用下形成一系列密集點，這些可能就是形成恆星或星群的原始胚胎。根據恆星誕生率和銀河系中暗星雲的總質量對比來看，只有很少一部分物質（千分之一到百分之一）形成恆星。

恆星都跑到那兒去了？以前認為它是天空中的一個洞，現在的天文學家知道它是個暗分子云。在這片分子云中，高密度的塵埃和分子氣體幾乎完全吸收了背景恆星所發出的可見光。分子云的內部可能是宇宙中最寒冷且最孤獨的地方。這片暗星雲，是位在蛇夫座的B68，它是最著名的暗星雲之一。星雲的中心附近完全看不見恆星，說明B68離我們不遠，它約距離我們500光年，大小約一光年。現在還不是很清楚像B68這種星雲是如何形成的，但我們知道它們是新恆星的可能誕生區。

獵戶座的馬頭星雲是夜空中最好辨認的星雲之一，它是一個大型暗分子云的一部份。這個有著不尋常形狀的天體，是在18世紀末，從一張照片底板上發現的。星雲紅色的輝光，主要是星雲後方被恆星所照射的氫氣。暗色的馬頭主要來自濃密的 塵埃遮掩了它後方的光，不過馬頸底部左方的陰影，是馬頸所造成的陰影。

貫穿星雲的強大磁場，正迫使大量的氣體飛離星雲。馬頭星雲底部里的亮點，是正在新生階段的年輕恆星。光約需要經過1500年，才會從馬頭星雲傳到我們這裡。

這個發射星雲的名稱叫北美洲星雲，因為它和北美洲大陸的外觀很像。北美洲星雲右方這個較暗的星雲，編號是NGC 7000，或稱為鵜鶘星雲。這兩個發射星雲距離我們大約1500光年，兩者之間由一個暗星雲隔開，它們總共延伸了將近50光年的範圍。這兩個位於天鵝座的星雲，在遠離都市光害的地區，用雙筒望遠鏡就能夠觀賞，當你找到亮星天津四后，再往它的東北方看，就不難找到這兩個美麗的星雲。

發射星雲會發光，通常是因為星光激發和遊離星雲內的氫氣，不過到目前為止，天文學家還不知道到底是那幾顆恆星，激發這兩個星雲發出紅色的輝光。