电离氢区(HII区)是什么?
2021年9月8日的每日天文一图,是一张仙女座附近的深度广域照片。画面上,仙女星系M31周围的广阔空间中,充斥着大量的气体云。这些星云其实是我们银河系之内的。
图1. 仙女座附近的深度广域照片(图片来源及许可:Stefan Ziegenbalg)
图片发出后,有读者提问:“请问红色的是叫电离氢区吗?”这位读者很厉害,这些区域正是电离氢区。
电离氢区也叫HII区,它们是以氢为主要成分的星际气体云。若星云附近有比较年轻的炽热恒星,则本来是中性的氢(中性氢区也叫HI区)会被恒星的紫外辐射电离,形成电离氢区——这样的电离氢区就是弥漫的大面积发射星云,激发星云的恒星必须是能发出大量紫外辐射的O型或B型星,这些星的表面温度高达几万度,星云的温度也可以达到上万度。
此外,当星际云之间的密度非常低时,中性氢原子在宇宙线的作用下也会电离。电子和质子一旦分开,就不容易再复合,从而也会形成电离氢区。
电离氢区常常会发出深红色的H-α发射线。所以,如果在星云照片上看到红色的云气,一般来说就是电离氢区了。当然,如果是伪彩色(比如哈勃色)照片的话就要另当别论。
(本回答主要参考了《中国大百科全书(天文卷 )》)