电离氢区

介绍

电离氢区形成的原因往往是附近有O型或B型高温、年轻的恆星，发出大量的紫外辐射，使气体云中的中性氢原子发生电离。如果气体云的密度非常低，宇宙线也可以令氢原子电离，形成电离氢区。电离氢区中往往有大量的恆星形成过程。最终超新星爆发或者大质量恆星的星风会驱散电离氢区。

观测

少数最明亮的H II区可以用裸眼直接看见。然而，在望远镜于17世纪发明之前似乎从未被注意到。即使伽利略在观测到其中的星团时也没有注意到猎户座大星云（在以前约翰·拜耳的目录中记载为单独的恆星：猎户座θ）。猎户座星云被认为是法国的观测者Nicolas-Claude Fabri de Peiresc在1610年发现的，此后，早期的观测在我们的银河系和其他星系内发现了许多的H II区。

威廉·赫歇尔在1774年观测猎户座星云，将其描述为"未成形的火热薄雾，未来能成为太阳的浑沌材料"。当威廉·哈金斯（他的妻子玛莉·哈金斯是他的助手）将它的光谱仪对準不同的星云观测之后，认为这个假说必须要等待数百年才能确认。有些星云，像是仙女座大星云，有着与恆星相似的光谱，而推导出星系可能是数亿颗单独恆星的集合体。其它看来非常的不一样，不是强烈的连续谱线与被叠加的吸收线，就是像猎户座星云和一些相似的天体，只有少数的发射谱线[1]。最明亮的是波长 500.7 纳米的谱线，但当时已知的化学元素没有一种能发射出与之相符的谱线。起初，这条谱线被假设为一种未知元素的谱线，并命名为Nebulium（一种假设的元素）－相同的想法在1868年分析太阳的光谱时，导致氦元素的发现。然而，在太阳光谱中发现之后，氦很快就在地球的元素中被分析出来，但是Nebulium始终未被发现。在20世纪初期，亨利·诺里斯·拉塞尔建议：认定500.7纳米是由新的未知元素髮出的，不如归咎于一种熟悉的元素在不熟悉的环境下发射的。

在1920年代，物理学家已经证实在低密度下的原子和离子，被激发的电子会进入梅塔稳定能阶，但在密度较高时会因为碰撞而很快的被再激发[2]，而在二价氧的电子转换中能够产生500.7纳米谱线。这种只能在密度非常低的气体中出现的谱线被称为禁线。光谱上的观测显示星云是由极度稀薄的气体构成的。

在20世纪，观测显示在H II区经常包含热且亮的恆星，它们的质量数倍于太阳质量，是生命期最短的恆星，它们整个的生命期只有数百万年 (相较于类似太阳的恆星，生命期长达数十亿年)。因此，天文学家猜测H II区必定是新恆星诞生的场所。一个诞生于H II区域的恆星集团必需在数百万年的周期内生成，才能在年轻、炙热恆星的辐射压造成星云的溃散前成形。昴宿星团就是在沸腾的H II区域中诞生的星团例子，但只能从反射星云的残余物来追溯。

起源和生命期

H II 区域的前身是巨分子云 (GMC)，这是非常低温(10–20 K)和低密度，几乎全由氢分子组成的云气。巨分子云可以稳定的存在很长的一段时间，但是超新星造成的激振波、云气的碰撞或磁场的互动作用，都可以造成云气局部的塌缩。当这种情形发生后，造成云气开始撕裂和塌缩的程式，恆星开始诞生(冗长的叙述参见恆星演化)。