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环绕地球的1000光年宽的气泡是附近所有年轻恒星的来源

天文学与空间 2022-12-16 00:01:01

由哈佛-史密森天体物理中心提供 艺术家对局部气泡的插图,气泡表面有恒星形成

科学家们现在已经展示了1400万年前由一组强大的超新星引发的一系列事件是如何导致巨大气泡的产生的,该气泡负责太阳和地球500光年内所有年轻恒星的形成

信用:利亚·胡斯塔克(STScI) 地球坐落在一个1000光年宽的虚空中,周围有成千上万颗年轻的恒星——但是这些恒星是如何形成的呢? 在周三发表在《自然》杂志上的一篇论文中,哈佛-史密森尼天体物理中心(CfA)和太空望远镜科学研究所(STScI)的天文学家重建了我们银河系邻居的进化史,展示了1400万年前开始的一连串事件是如何导致一个巨大气泡的产生,该气泡负责附近所有年轻恒星的形成

“这真是一个起源故事;天文学家和数据可视化专家凯瑟琳·祖克说:“这是我们第一次能够解释附近所有恒星的形成是如何开始的。”

该论文的中心图是一个三维时空动画,揭示了所有年轻恒星和恒星形成区域——在地球500光年以内——都位于一个被称为“局部气泡”的巨大气泡表面

虽然天文学家已经知道它的存在几十年了,但科学家们现在可以看到并理解“局部气泡”的起源及其对周围气体的影响

我们的星星之源:本地泡沫 时空动画利用大量新数据和数据科学技术,展示了1400万年前首次爆炸的一系列超新星如何向外推动星际气体,形成一个表面已经成熟的气泡状结构,形成恒星

今天,七个众所周知的恒星形成区域或分子云——太空中恒星可以形成的密集区域——位于气泡表面

“我们计算过,大约有15颗超新星在数百万年的时间里爆炸,形成了我们今天看到的局部气泡,”扎克说,他现在是美国宇航局哈勃太空望远镜的研究员

天文学家指出,这种形状奇特的气泡并没有休眠,而是继续缓慢增长

“它以每秒4英里的速度滑行,”扎克说

“然而,它已经失去了大部分的活力,在速度方面几乎停滞不前

" 气泡的膨胀速度,以及在其表面形成的年轻恒星的过去和现在的轨迹,都是利用欧洲航天局发射的天基天文台盖亚获得的数据得出的

“这是一个不可思议的侦探故事,由数据和理论驱动,”哈佛大学教授兼天体物理学中心天文学家艾丽莎·古德曼说,她是这项研究的合著者,也是促成这一发现的数据可视化软件glue的创始人

“我们可以利用各种各样的独立线索来拼凑我们周围恒星形成的历史:超新星模型、恒星运动和精致的新的本地气泡周围物质的3D地图

" 到处都是泡泡? 合著者之一、维也纳大学教授若昂·阿尔维斯说:“当第一颗造成‘局部气泡’的超新星爆炸时,我们的太阳远离了活动。”

“但是大约500万年前,太阳穿过银河系的路径直接进入了泡泡,现在太阳——只是运气好——几乎正好位于泡泡的中心

" 今天,当人类从太阳附近向太空窥视时,他们坐在了第一排,观察着气泡表面周围的恒星形成过程

大约50年前,天文学家首次提出理论,认为超级宇宙粒子在银河系中无处不在

“现在,我们有了证据——在这些事情当中,我们正确的可能性有多大?”古德曼问道

她解释说,从统计学上来说,如果我们的银河系中很少出现巨大的气泡,太阳就不太可能以此为中心

古德曼将这一发现比作一条银河系,它非常像洞形的瑞士奶酪,奶酪上的洞被超新星炸开,新的恒星可以在奶酪中由垂死恒星形成的洞周围形成

接下来,包括合著者和哈佛博士生迈克尔·福利在内的团队计划绘制更多星际气泡的地图,以获得它们的位置、形状和大小的完整3D视图

绘制气泡图,以及它们之间的关系,将最终让天文学家了解垂死恒星在孕育新恒星以及银河系等星系的结构和演化中扮演的角色

扎克想知道,“这些气泡会接触到哪里?它们是如何相互作用的?超级宇宙是如何推动银河系中像我们的太阳这样的恒星诞生的?” 该论文的其他共同作者是CfA的道格拉斯·芬克贝纳尔和戴安娜·希亚米;维也纳大学的约瑟夫·格罗贝·谢德和卡梅伦·斯威古姆;马里兰大学的施穆尔·比亚利;多伦多大学的约书亚·斯佩格尔;慕尼黑大学天文台的安德烈亚斯·伯克特

文章、分析数据(在哈佛数据博客上)以及互动数据和视频都可以通过一个专门的网站免费提供给每个人

该结果在周三下午的美国天文学会新闻发布会上公布

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