同一片云，被一条黑带切成了两块大陆。而点灯的人躲在黑带后面。
图片：NASA 天文每日一图（APOD）· Image Credit & Copyright: Mark Killion · 当日页面 science.nasa.gov/image-article/apod-2026-september-7-the-pelican-nebula-in-gas-dust-and-stars/
今天 NASA 天文每日一图给出的这张照片，累计曝光 25 小时。
APOD 官方说明里的关键词值得先记住三个：丝状的尘埃、右上角那道亮橙色的电离锋面、以及那些格外致密的、留下来的冷气体触手。这三样东西，是同一个故事的三个阶段。
这片星云叫鹈鹕星云，正式编号 IC 5070，在天鹅座。而它旁边还有一片更有名的邻居，叫北美洲星云，编号 NGC 7000。
好，第一个问题来了。
它们根本不是两片云
你可能以为“鹈鹕星云”和“北美洲星云”是天上两团分开的气体，像两朵云那样各是各的。
不是。
2020 年发表在《天体物理学报》上的一篇论文（Kuhn 等人，用盖亚卫星数据做的）把这件事说得极其清楚：北美洲星云和鹈鹕星云构成了这片氢离子区的东、西两半，而它们在天球投影上被一条叫 L933/935 的暗带一分为二。
请特别注意“在天球投影上”这几个字。
不是有人拿刀把云切开了。是在我们这条视线的方向上，前面恰好飘着一条挡光的尘埃带，把后面那一整片发光的氢气挡掉了中间一条。
2017 年一篇 X 射线巡天论文写得更直白：这两片星云因为看上去的样子而被编成了两个天体，但如今普遍被认为是同一片物理上的气体和尘埃云的两个部分。它们合起来有一个共同的编号，叫 W80。
这件事可以现在就做给孩子看。 把手举到台灯前面，让手指挡住一部分光。灯没有变成两盏，它还是一盏——只是被你的手指切开了。
天上那根手指，叫 LDN 935。
那盏你永远看不见的灯
第二个问题：这一整片气体，是谁点亮的？
发射星云不会自己发光。它需要附近有极其炽热的大质量恒星，用紫外线把气体里的氢原子的电子打飞——这个过程叫电离。所以每一片这样的星云背后，都该有一盏灯。
北美洲和鹈鹕这片区域的灯，2005 年才被找到。
它叫 Bajamar 星，编号 2MASS J20555125+4352246。为什么这么晚才找到？因为用可见光根本看不见它。
2020 年那篇盖亚论文给出了原因：它躲在约 9.6 星等的消光背后。9.6 星等意味着亮度被削掉了多少倍？我算了一下：约 6900 倍。
那 2005 年的人是怎么抓到它的？西班牙天文学家 Comerón 和 Pasquali 用了红外。红外线的波长更长，能穿过尘埃——他们先从近红外测光数据里筛出 19 个候选，再用近红外光谱把那些冷的、演化后期的恒星一个个排除掉，最后用可见光光谱确认了它的光谱型是 O5V。（后来的研究把它修得更精细：2022 年的工作认为它是一对双谱分光双星，主星是 O3.5 III(f*)。）
它有多重要？2020 年那篇论文里有一句几乎是在下断言：在太阳周围 1 千秒差距——大约 3260 光年——之内，没有第二个星团最近形成过像 Bajamar A 这样大质量的恒星。
而它还有一段身世。西班牙天体生物学中心的介绍说，它是被“踢”出来的：大约 160 万年前，它和另外四个恒星系统一起，被自己出生的星团——那个星团叫百慕大星团——弹射了出去。2020 年用盖亚 EDR3 数据做的独立检验也支持这个结论：速度差还在。
名字的来历同样有趣。天文学家在这片“北美洲”上，是按地理位置给东西起名的：Bajamar 是巴哈马群岛的西班牙语原名（baja mar，浅海），因为这颗星的位置正好在北美洲星云上“佛罗里达”旁边的“巴哈马”那儿。它出生的星团则叫百慕大。（要说明的是，Bajamar 不是国际天文学联合会正式批准的恒星专名，只是研究团队起的、被文献沿用的通用名。）
所以这一节的画面是这样的： 照亮天上一整片“北美洲”和一只“鹈鹕”的，是一颗人眼绝对看不见的星。它被尘埃挡掉了约六千九百倍的亮度，藏在“墨西哥湾”西北方向的黑暗里。而且它还是个逃犯——一百六十万年前被自己的老家一脚踹了出来，此后就一个人挂在那儿，一声不响地把整片天点着。
一条正在往前爬的火线
APOD 说明里那句“电离锋面”，是这张照片的物理核心。
想象一片温度只有 10 K 的分子云——那是零下 263 摄氏度，宇宙里最冷的那一档。然后，那颗看不见的星开始往它身上倒紫外线。
被紫外线打中的地方，氢原子的电子被剥掉，气体的温度一下子冲到约 10000 K。
三个数量级的温差，中间的过渡带有多宽？俄亥俄州立大学的讲义给了一个惊人的答案：非常陡。 电离光子的平均自由程在半电离处只有约 0.01 秒差距，所以恒星周围的电离星云“应该有非常锐利的边缘”。
而这条边缘还在往前推。原因是压强：电离区里的气体又热又电离，压强远高于外面的冷气体，于是它挤着外面的中性气体往前走。
用一句话给孩子：
天上有一片零下 263 度的黑云。一颗你看不见的星，正在用紫外线一点一点把它点着。着火的那条线在往前爬。线的这一边，是一万度的发光气体；线的那一边，还是零下 263 度的黑暗。
APOD 这张照片右上角那道亮橙色，就是那条线。
顺便说，为什么发射星云总是红的？因为那是氢的 H-alpha 谱线，波长在空气中约 656.28 纳米，对应电子从第 3 能级掉到第 2 能级。而它之所以是氢最容易发出的颜色，是因为自由电子被质子重新俘获之后，会顺着能级阶梯一层层往下掉——大约有一半的下落路线会经过 3 到 2 这一级。（这条“大约一半”的说法，理论出处是奥斯特布洛克的经典教材，我这次只拿到了百科级的可引来源，照实标明。）
为什么会长出“触手”
APOD 说：格外致密的冷气体触手留了下来。
这些细长的柱状结构你在别的照片里见过——鹰状星云的“创生之柱”就是同一类东西。它们为什么能在紫外线的持续冲刷下留下来？
NASA 在 2015 年重拍创生之柱时给了答案，句子很干净：柱子的最顶端是致密的尘埃与气体团块。它们为下面的气体投下阴影，让那些气体保持低温，从而造出这些长长的、柱状的结构。
而 NOIRLab 针对的正是这片鹈鹕星云的官方图注说得一样：在被致密团块遮蔽的区域里，一部分致密而寒冷的分子云幸存下来，形成了长长的、多尘的柱子。
给孩子的版本： 沙漠里刮风，所有的沙都被吹走了。但有一个人举着一把伞站着——伞下面那块沙没被吹走，慢慢就剩下一根柱子。宇宙里是一样的，只不过“风”是紫外线，“伞”是一团特别密的尘埃。
被吹走的过程 NASA 形容得也很好：大质量恒星的强风和带电粒子的轰击，在字面意义上把这些柱子的顶端“喷砂”掉了。
柱尖上的那颗新生儿
而在这片星云里，有一根柱子的尖端，藏着这张照片最戏剧性的一幕。
NOIRLab 的官方图注写：一道微弱的喷流——被称为赫比格-哈罗天体 555——从其中一根柱子的顶端喷出，这显然表明那里有一颗看不见的原恒星。
它是 2003 年由 Bally 和 Reipurth 发现的。后来的数值模拟论文给出了细节：这是一道双极喷流，从一根嵌在星云里的“象鼻”柱顶端射出，两道喷流各长约 25 角秒、宽约 2 角秒，南侧喷流的视向速度测到每秒 80 公里。
而它是弯的。
论文原文说：这两道喷流朝着远离鹈鹕星云中心的方向弯折了 25 度，推测是被侧向吹来的风、或者星云本身的膨胀吹歪的。
把这一幕摆在一起看：
一根正在被紫外线一寸一寸烧掉的尘埃柱。柱尖上有一颗还没睁眼的恒星，正在诞生。它朝两边各喷出一道气体，每秒 80 公里。而这两道气体是弯的——被整片星云吹歪了。
一颗刚出生的星，已经在和它出生的那片云较劲。
25 小时，和一条平方根
现在说这张照片本身。25 小时曝光，意味着什么？
不是“拍了很久所以很清楚”这么简单。这里有一条数学上的硬关系，谢菲尔德大学的讲义写得很清楚：信噪比正比于曝光时间的平方根。 如果曝光时间加倍，信噪比只增加约 1.4 倍。
反过来算就很残酷了：
想让照片干净一倍，曝光时间要乘以 4。想干净十倍，要乘以 100。
所以这 25 小时不是“拍了挺久”的意思，是“为了把噪声压到这个程度，必须付出的平方代价”。
那为什么不干脆拍一张 25 小时的长曝光，非要拆成几百张短的叠起来？
这里我要修正一个流传很广的说法：理由不是读出噪声。 恰恰相反，读出噪声不随曝光时间增长，所以它是支持“单帧拍长一点”的理由。欧洲南方天文台的资料明确指出，当读出噪声主导时，把总时间拆成更多短帧反而更差。
真正的理由是别的：跟踪误差、大气视宁度的起伏、风、飞过的飞机和卫星、突然飘来的云、亮星过曝，以及——可以扔掉坏帧。有位资深天体摄影者演示过一个反直觉的结果：从 38 张一分钟曝光里把视宁度最差的一半扔掉，成片反而更锐利。
关于这张照片的具体器材、滤镜和曝光明细，摄影师 Mark Killion 没有公开说明，我也没能查到（他的个人网站上没有这张图的技术页）。他的公开介绍是一位退休的结构工程顾问，1992 年起做天文摄影，2017 年退休后重新活跃。至于这张图用的是哪套配色方案（SHO 哈勃调色板？HOO？）——没有任何证据，我不猜。
顺便，这片星云搬了一次家
一个小插曲，但它是真的：这张照片的官方地址，和昨天已经不一样了。
APOD 每一页的底部现在挂着一句公告：APOD 的 NASA 主站正在从 apod.nasa.gov 迁往 science.nasa.gov/apod。而这次迁移已经在实际执行了——我试着抓 apod.nasa.gov/apod/ap260907.html，返回 404；而 1995 年的第一张图 ap950616.html 和 8 月 30 日的页面都还抓得到。再看 APOD 的完整存档页，最新一条停在“2026 年 8 月 31 日”。
也就是说：老页面还在，但新的日期页已经不在老地址生成了。NASA 在自己的 GitHub 仓库里挂过通告，说迁移发生在 2026 年 8、9 月间，请在九月底前更新书签。
顺便说说这个网站有多老。1995 年 6 月 16 日，NASA 戈达德太空飞行中心的两位伽马射线天文学家 Robert Nemiroff 和 Jerry Bonnell 上线了这个页面，当时万维网还很年轻。第一张图叫《Neutron Star Earth》，内容是“如果把地球压缩到中子星的密度会是什么样”。三十多年过去，绝大多数 APOD 的文字仍然是他们两个人写的。
不过有一个流传很广的说法我要拆一下：“APOD 从未间断”这句话，我找不到任何 NASA 的官方依据，而且还找到了一份反证。 1999 年的一份官方公告写着：由于机构的计算机将被关闭，在千年虫（Y2K）交接前后的那几天，APOD 将无法从它的 NASA 主站以及许多镜像站访问。当时是靠莫斯科大学斯滕伯格天文研究所和台湾成功大学物理系的两个镜像顶了上来。
更准确的说法应该是：APOD 的图片存档从 1995 年 6 月 16 日起没有缺口，但主站本身并非从未下线——在世纪之交的那几天，是俄罗斯和台湾的两台服务器替全世界撑住了这个页面。
那个描黑影的人
她叫 Beverly T. Lynds。LDN 里的那个 L，就是她的姓。
1962 年，她把帕洛马天文台巡天底片上所有能看到的暗星云，一片一片用描图纸描下来，再用一个叫求积仪的小工具量出每片有多大，还给每一片评了一个不透明度等级（1 到 6 级，1 级最淡，6 级最暗）。她描了 1802 片。今天 APOD 上那条黑带的编号 LDN 935，就是这 1802 片里的一片——面积 0.914 平方度，不透明度 3 级。
她用的是红光和蓝光两种底片。原论文里说得很实在：同一片天区有红、蓝两种光的照片，能让暗星云的探测和分类更准确。
她 1929 年 8 月 19 日生于路易斯安那州，1955 年在加州大学伯克利分校拿到博士学位，论文研究白矮星光谱。
而这里有一件事，《天空与望远镜》在她的讣告里写了下来：
她接受了芝加哥大学的一个职位。不久之后，对方撤回了这个录用——因为他们发现她是一名女性研究生。
（Beverly 这个名字在英语里男女通用。对方是看到人才知道的。）
后来她成了基特峰国家天文台的副台长。1965 年她用同样的方法编了亮星云目录 LBN。退休后她投身科学教育，一直致力于改善性别与种族的不平等。
2024 年 10 月 5 日，在九月初中风之后，她在俄勒冈州波特兰的一家临终关怀机构安详去世，享年 95 岁。
资料：NASA 天文每日一图 2026-09-07 官方页面与 apod.nasa.gov 存档、NASA Night Sky Network（夏季大三角、大裂缝）、NASA《Hubble Goes High-Definition to Revisit Iconic Pillars of Creation》、NOIRLab 官方图像说明（Bally & Reipurth / Mayall 4 米镜）、Kuhn 等《ApJ》2020（Gaia DR2）、Kuhn & Hillenbrand《RNAAS》2020、Maíz Apellániz 等《A&A》2022、Damiani 等《A&A》2017、Comerón & Pasquali《A&A》430, 541（2005）、Bally & Reipurth《AJ》126, 893（2003）、Kajdič & Raga（2007）、Lynds《ApJS》7, 1（1962）、Froebrich 等《MNRAS》506, 5989（2021）与 HOYS 项目官网、西班牙天体生物学中心（CAB）、俄亥俄州立大学与谢菲尔德大学天体物理讲义、欧洲南方天文台信噪比资料、OpenStax《Astronomy》、美国国家标准与技术研究院原子光谱手册、《天空与望远镜》（北美洲星云观测报告、Beverly Turner Lynds 讣告）、NASA GitHub apod-api issue #172