写在前面
今写下这篇文章，其主要原因是注意到很多深空入门、天文爱好者分不清IFN、ISM的区别，只是一概称作“云气”，圈外人则更加疑惑，看到深空照片感觉宇宙怎么似乎是“脏脏的”…？奇怪的是，我在搜索引擎上查了一下，好像并没有一篇完善的对共耀星云的中文科普，因此，就有了这篇文章的诞生。但其实本人也并不是这方面的专家，内容可能会有纰漏，如果发现问题可以直接在全开放的评论区直接提出～
共耀星云？为什么这样叫它？
共耀星云，也译作共照耀星云（Integrated Flux Nebula，IFN），台湾省和日本分别将其翻译为“積分通量星雲”和“積分フラックス星雲” （是的，就是高等数学的那个“积分”） ，这是严格按照英文原名 Integrated Flux Nebula 的字面含义去翻译的结果，属于一种“直译式天文学术用语”，逐字来看：
- Integrated：积分的、整合的
- Flux(フラックス)：通量（天文学常用词，指单位面积的辐射能量）
- Nebula：星云
那么为什么我们把它翻译成“共耀星云”？我个人非常喜欢这个信达雅的翻译，因为IFN实际上是由银河系的弥散星光所照亮，与我们的银河“共同闪耀”，故称共耀星云，这一点后面会有更详细的解释。
下面我们正式开始介绍IFN
从它的名字上来看，我们或许会认为它像我们认知中的星云一样，五彩斑斓、星星闪烁…真的是这样吗？
其实不然，它并不由任何星星构成，也不五彩斑斓，反之，共耀星云是夜空中最暗的天体之一，它的亮度只有银河系背景的几百分之一。
根据 2024 年发表在《Astronomical Journal》的研究（Bowman et al. 2024）[1]指出，共耀星云平均表面亮度为：
r-band：28.72 mag/arcsec²，g-band：28.95 mag/arcsec²
我们如何理解这个数据？简单来说，如果把满月的亮度看成 1，那么共耀星云的亮度大约只有 1/10 亿到 1/100 亿，这是极其暗的，基本接近专业深空摄影极限。因此，我们只能在绚丽多彩的天文照片中捕获到它们的身影。图1展示了飞马座NGC7771附近的共耀星云，也就是图上星系附近的云状物质。
那么它们是怎么生成的呢？
IFN的尘埃不是凭空出现，它主要有三个来源：
1.老年恒星的外层抛出物——红巨星、AGB 星会喷出大量：碳尘（graphite, amorphous carbon），硅酸盐尘（MgFeSiO₄, silicates），微米级颗粒，这些物质逐渐扩散到星际介质。
2.超新星爆炸——超新星残骸可冷却形成大量尘埃：每次爆炸产生 0.1–1 M⊙ 的尘埃，尘埃被抛向高处，冲击波推动尘埃进入银河系更高纬度，这也是 “银河喷泉（Galactic Fountain）” *下文解释该概念 的重要推动力。
3.分子云碎裂与外层剥离——星系中的大型分子云在：恒星风、超新星、高速云碰撞作用下会剥离出大量小块尘埃云，进入低密度星际空间，最终漂浮到高纬度。
尘埃生成后，它们被抬升到高银维度（“银河系上空”），而它们之所以能从银河盘被抬升到“银河上空”，主要依靠三种机制协同作用：
1.“银河喷泉”（Galactic Fountain）效应：超新星爆炸产生的高温气泡会把气体与尘埃喷射至盘外几百甚至几千光年处；当这些物质冷却后，它们并不会立即坠回盘面，而是在高空形成稀薄、漂浮的尘埃层。
2.第二个机制是银河系大尺度磁场。由于尘埃粒子往往带电，因此会沿磁场线方向缓慢上升，最后停留在盘面上方的稀薄区域。
3.超大气泡（superbubble）和星际风剪切效应，大规模年轻恒星群在数百万年间反复产生强风与爆炸，将分子云壳层一块块撕裂并抛向高空，使尘埃在数千万年尺度上重新分布。
为什么IFN会是“卷云”丝状？
这种形态不是偶然，而是多种物理过程共同塑造的结果。银河磁场具有方向性，会把带电尘埃沿磁力线重新排列，形成细长、有方向性的丝状；高空的低密度湍流进一步拉扯和撕裂尘埃，使其变得羽状、烟雾状；同时银河系的差速旋转会对尘埃施加剪切力，使其结构被拉伸成为更加细碎的条状。最终，我们在深空影像中看到的 IFN 便是一种被磁场、湍流、旋转共同雕刻后的尘埃“烟雾”。
我能靠自己拍摄到IFN吗？
可以！但实际上IFN 极难拍摄，前文已经说过，它是夜空中最暗的天体之一，亮度常在 28–30 等每平方角秒之间。任何光污染、月光、空气辉光、背景建模误差都能轻易淹没它；稍微强一点的降噪、平滑处理也会让 IFN 的细丝全部消失。因此拍摄 IFN 必须依靠超长曝光、极度精细的背景校正，以及敏感且线性的后期处理流程。也正因如此，即便在现代，IFN 仍然是只有深空摄影师与专业天文观测才能触及的“低表面亮度世界”，图3展示的是巡星客高级评委-肥鸭纸在青海省祁连草原使用FMA230拍摄的北极星（中心蓝色）（照片引用已获得授权），附近那片像烟一样的云雾，被称为“Polaris Flare”，是 IFN，是银河系高纬尘埃散射银河光的结果，也是 IFN 的最著名实例。实际上，我们社也有该望远镜，但上海的高光污染，使我们与共耀星云完全无缘。
除可见光外，各波段下的 IFN 影像（g、r、60μm、100μm）长什么样？
下面的图片展示了同一片天空在可见光与红外线中的样子：红外线能清晰看到尘埃，而可见光中只有在深度图像处理后才显现出微弱的 IFN。这正说明 IFN 是尘埃在星光下的散射影像。
拓展内容：IFN“光”的性质-IFN 的光其实是“散射来的”，而且是偏振光
IFN 看起来像是在黑夜中微微泛光的云雾，但它们并不会自己发光。前文已经解答，它们的光来自整个银河系的弥散星光，就像傍晚的高云会反射地面的灯光一样，只不过亮度弱得多。由于尘埃对不同方向振动的光波散射效率不同，散射后的光天然带有线偏振，就像天空的蓝光偏振一样，只不过 IFN 的偏振更弱，通常只有 2%–10%[2]（Bowes & Martin 2023）。这种偏振来自电磁波的散射几何：当未偏振的星光照射到尘埃粒子上时，其电场在散射平面内与垂直方向的分量被不等比例地散射，从而留下净偏振信号。这种偏振和亮度一起，告诉我们这些尘埃是怎样散射星光的，也能反映出尘埃的大小、成分和在银河里的空间分布。
IFN和ISM有什么区别？
ISM（星际介质）是“银河系中所有气体与尘埃的总称”；IFN（Integrated Flux Nebula）是其中最稀薄、位置最高、亮度最低、且靠散射银河弥散星光的那一类“高银纬尘埃云”。如果把ISM比做动物园，那IFN可能是动物园里的一只企鹅🐧（bushi）。 换句话说：有明显的反射星云、有明显的星云丝状结构、有分子云（CO、HI）、有尘埃造成的遮挡或散射，就可以说“附近有 ISM”。咱们网站首页照片昴星团就存在ISM，昴宿星团 M45 之所以有美丽的蓝色云雾，是因为它正穿过一大片星际介质（ISM）尘埃，这些尘埃被年轻的蓝色恒星照亮，形成典型的反射星云。与之相对，IFN 则属于位于高银纬的极稀薄 ISM，只能靠整个银河系的弥散星光微弱地显现。
总结
综合来看，IFN 并不是短时间内形成的星云，而是银河系气体、尘埃、磁场和湍流长期演化的结果。它们是被抬升到银河盘外的古老尘埃，在寒冷稀薄的太空中被塑造成丝状，并被整个银河系的星光柔和地照亮，形成了我们在深空摄影中看到的那种神秘、轻盈、如烟似羽的宇宙光辉。
参考文献
[1] Bowes, J. & Martin, P. (2023). Diagnostics from polarization of scattered optical light from Galactic infrared cirrus. arXiv:2311.01376.
[2] Zhao, Y., Zhang, W., Ma, L., Wen, S., & Wu, H. (2024). Galactic Cirri at High Galactic Latitudes: I. Investigating Scatter in Slopes between Optical and Far-Infrared Intensities. Astronomical Journal, 168, 88.
[3]Galactic Hunter. What is IFN and How to Photograph it in Astrophotography? [OL]. 2023-11-09 [2025-11-14]. Available at: https://www.galactic-hunter.com/post/what-is-ifn.
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