How big is 巴納德環?

巴納德環是一道巨大而暗淡的發光氫氣弧，位於獵戶座內。它環繞在獵戶腰帶與獵戶劍東側，整條弧從一端到另一端大約橫跨330光年。光年是光在一年內行進的距離，大約是9.46兆公里。這個環距離地球大約1300至1400光年。

大小

巴納德環是一道弧形結構，是一層薄氣體殼從側面看到的邊緣，因此它的大小指的是這道弧從一端到另一端的距離。從地球上看，這道弧在天空中橫跨大約14度。它在太空中實際有多大，取決於這個環離我們有多遠。

一項2023年的研究將這個環的距離定為400秒差距——秒差距大約是3.26光年。以這個距離換算，天空中的14度大約相當於100秒差距，也就是大約330光年。一項2011年的研究採用440秒差距的距離，得出的長度為110秒差距，大約360光年。這兩個數字都只是概略值。

大小比較

在天空中，巴納德環的寬度大約是滿月的27倍。
如果把太陽縮小到一顆籃球的大小，巴納德環的寬度大約會有53萬公里，大約是地球至月球距離的1.4倍。
船底座大星雲是銀河系中一團巨大的發光氣體雲，跨越大約390至650光年，大約是巴納德環長度的1.2至2倍。
位於大麥哲倫雲中的蜘蛛星雲，長度大約是巴納德環的三倍。
獵戶-波江氣泡是環繞獵戶座恆星的一個大得多的氣體殼層，長度大約380秒差距（1240光年），是巴納德環長度的三倍以上。

是什麼讓它發光

獵戶腰帶與獵戶劍中炙熱而巨大的恆星，會發出強烈的紫外線。這些紫外線會把巴納德環中氫原子的電子剝離，使氣體因此發出氫特有的紅光。這團氣體溫度不低，大約6000克耳文（大約攝氏5700度），但極為稀薄：每立方公分——邊長1公分的立方體——只含大約兩個自由電子。

由於它的光芒極其暗淡，這個環是先靠攝影才被發現的：1889年由W. H. 皮克林（W. H. Pickering）拍到，1894年由E. E. 巴納德（E. E. Barnard，這個環正是以他命名）再度拍到。它也是業餘天文攝影愛好者喜愛的拍攝目標。

這個環是如何形成的

巨大的恆星會用光和粒子風把周圍的氣體推開，而在它們死亡時，還會透過超新星爆炸推開氣體。長久以來，巴納德環被認為是獵戶-波江氣泡明亮的東側部分，這個氣泡是獵戶座的恆星在數百萬年間吹出來的。在過去1200萬年間，獵戶座區域可能發生過10到20次超新星爆炸。近期的研究顯示，這個環可能是嵌套在更大氣泡內部、獨立存在的較小殼層。

一項2023年的研究利用了獵戶座周圍塵埃的三維地圖，發現這個環與環繞著一個名為OBP-B1的年輕星團的大空腔相符。獵戶座三大片主要的冷氣體與塵埃雲——獵戶座A、獵戶座B與獵戶座λ——就位於這個空腔的殼層上。

這項研究的結論是，這個星團的光、恆星風，以及至少一次超新星爆炸，很可能是塑造出這個環的原因。時至今日，距離發現已經130多年，它確切的成因仍有爭議。