
自17世紀天文望遠鏡誕生以來,觀測目標除了行星、恆星、星系以外,天文愛好者及天文學家在夜空中還發現了數量眾多、大小不一、形態各異的很模糊的雲霧狀天體。由於當時望遠鏡的性能局限,一直不清楚那些到底為何物,就統稱為「星雲」。為此,法國天文學家梅西耶將他發現的103個類似天體編成一個表,簡稱《梅西耶星表》或《M星表》,後來數量擴展至110個。我們現在經常看到的以「M」開頭的編號所指天體,正是出自梅西耶之手。

由於望遠鏡技術的發展,望遠鏡性能也得以提升,天文學家逐漸搞清楚了《M星表》中的到底是什麼,其中包括57個為星團,50個星雲和星系,1個星雲和星團組合,2個雙星系統和聚星系統。但早期望遠鏡的分辨力有限,常常將一些星系和星團也劃歸「星雲」一類,比如說「仙女大星雲」、「大麥哲倫雲」、「小麥哲倫雲」,它們其實都不是星雲而是星系,只是我們現在習慣上還是稱它們為「星雲」,這幾個都是我們銀河系最近的鄰居。對於星系和星團,可能大家很好理解,但是「星雲」是怎麼回事可能認識不是太清,所以文章下面就著重說說「星雲」。
「星雲」是由氣體和塵埃組成的雲霧狀天體,一般星雲的密度在10~10^3個氫原子/立方釐米。大部分星雲的形狀很不規則,而且往往沒有明顯地邊界。星雲中包含的所有物質無規則的充盈在其間,呈現出瀰漫狀,所以一般這類星雲被稱為「瀰漫狀星雲」,比如「玫瑰星雲」、「馬頭星雲」等。

有些星雲是發光的,而有些星雲則不發光或者發很微弱的發光,分別稱為「亮星雲」和「暗星雲」。在「亮星雲」裡又細分為幾種,分別是「發射星雲」、「反射星雲」、「行星狀星雲」和「超新星遺蹟」。這些千姿百態的星雲頗為玄妙,因為有的可能是誕生新恆星的「產房」,有的是老恆星死亡後的「遺體」或者遺留物。

在這些分門別類的星雲中,最值得一說的就是「行星狀星雲」,因為它的現在就代表著我們太陽的未來。顧名思義,「行星狀星雲」就是形態類似一顆行星,因為在一般望遠鏡裡,它顯示的只是一個很模糊的光斑。它是質量較小的恆星在演化後期,瀕臨死亡過程中拋出氣體而形成的氣體包層,這些氣體以每秒20千米~50千米的速度向外膨脹,在幾千年內就會彌散到星際空間。在「行星狀星雲」的中間,可以觀測到一顆坍縮了的高溫恆星,高溫恆星向外的紫外輻射產生電離,從而讓外層氣體包層發光。這顆高溫恆星繼續演化,在幾萬年內光度和溫度就會大幅度下降,最終成為一顆「死星」——白矮星。

為什麼說「行星狀星雲」會成為我們太陽的未來歸宿呢?天文學對於恆星的起源和演化方面的研究已經相當成熟,並且建立了演化模型,每顆恆星最終的歸宿取決於恆星的質量,一定質量範圍內的恆星演化都有一個方向,一般都以太陽的質量為衡量標準。大於10~40倍太陽質量的恆星,最終會演化為「超新星」,以超新星爆發的形態拋出外層物質,中心會留下一顆體積很小的脈衝「中子星」。如果恆星的質量比上面所說的更大,有可能最終會坍縮為一個恆星級的「黑洞」。

而我們的太陽因為質量較小,因而在演化後期不會走上「超新星爆發」這條路,而是會成為一顆白矮星,白矮星的外層也是一層氣體外殼。50億年之後,太陽也將壽終正寢,也許到那時,宇宙中的其他文明會發現在原來太陽的位置,出現了一個美麗的「行星狀星雲」。