How big is 侏儒星云?

侏儒星云是一团气体和尘埃云，是巨大的双星海山二在 19 世纪 40 年代一次剧烈爆发中抛出的。它有两个圆形的瓣，分别位于恒星两侧，从一个瓣的顶端到另一个瓣的顶端，长约 6.5 万亿千米，相当于大约 0.7 光年——光年是光在一年内传播的距离，约 9.46 万亿千米。

大小

每个瓣都是一层薄而中空的气泡状结构。2006 年，天文学家内森·史密斯通过测量星云中发光氢分子的运动速度，绘制出两个瓣真实的三维形状。他发现，每个瓣沿星云轴线方向从恒星向外延伸约 2.17 万天文单位，宽度可达约 2 万天文单位。1 天文单位是地球到太阳的平均距离，约 1.5 亿千米。

从地球上看，星云的长度约为 18–20 角秒，1 角秒等于 1/3600 度。要把这个角度换算成实际长度，需要知道距离。同一项研究得出的距离约为 7700 光年，误差约 2%。这个距离是根据星云自身推算出来的：星云的膨胀既可以在天空平面上测量，也可以沿朝向或远离地球的方向测量，对于对称的形状，两种测量结果应当一致。

两个瓣的外层壳只有大约 300–600 天文单位厚，占其半径的 2%–3%。星云的大部分质量都集中在这层壳中，整个星云的质量超过太阳质量的 10 倍。

大小比较

• 从一端到另一端，这个星云的长度约为地球到太阳的平均距离的 4.3 万倍。
• 它长约三分之二光年。
• 它的长度约为比邻星至南门二 A 的距离的 3.6 倍。
• 如果把太阳缩小到篮球那么大，侏儒星云就会长约 1100 千米。
• 两个瓣顶端正以每秒约 650 千米的速度向外扩张。以这个速度，穿越地球到月球的距离只需大约 10 分钟。

大喷发

19 世纪初，海山二还只是一颗暗淡而并不起眼的恒星，但亮度不断增强。到 1843 年 4 月，它已成为天空中第二亮的恒星，仅次于天狼星——而天狼星距地球的距离比它近了近一千倍。此后它逐渐变暗，到 20 世纪时已经需要借助望远镜才能看到。天文学家把这次爆发称为“大喷发”。

通过测量侏儒星云膨胀的速度可以推算，其气体大约是在 1847 年、也就是大喷发进行到一半时被抛出的。这颗恒星最终幸存了下来，在晴朗无光害的夜晚，肉眼又能重新看到它。天文学家预计，这对双星中较大的一颗未来会以超新星爆炸的形式终结生命——超新星爆炸是大质量恒星生命终结时发生的爆炸。

名字的由来

1900 年至 1930 年间，天文学家注意到海山二旁边有一些小天体，这是它并非单一光点的最早迹象。大约到 1950 年，这团气体云被确认为一片星云。天文学家加维奥拉将它命名为“侏儒”，因为在他拍摄的照片中，它看起来像一个矮胖的小人。后来，哈勃空间望远镜拍摄的图像清晰地展示出它的两个瓣状结构。

参考资料

• The Structure of the Homunculus: I. Shape and Latitude Dependence from H2 and [Fe II] Velocity Maps of Eta Carinae. Smith, The Astrophysical Journal, 2006.
• Catching the Butterfly and the Homunculus of Eta Carinae with ALMA. Zapata et al., The Astrophysical Journal, 2022.
• A moderately precise dynamical age for the Homunculus of Eta Carinae based on 13 years of HST imaging. Smith, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2017.
• All Things Homunculus. Smith, review chapter, 2009.
• Preview of a forthcoming supernova. ESA/Hubble, 2012.
• Hubble Captures Cosmic Fireworks in Ultraviolet. ESA/Hubble, 2019.
• Measuring the Universe. International Astronomical Union.
• Moon Fact Sheet. NASA, 2024.
• Sun Fact Sheet. NASA, 2024.
• Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.