我们附近的宇宙气泡推动了恒星的形成

作者：安德鲁·格兰特

编译：纯珍

图片来自：Leah Hustak (STScI)

这幅局部气泡的艺术家插图描绘了空腔边界附近的恒星形成区域。太阳目前位于气泡中心附近。

由一系列超新星产生的、围绕太阳不断膨胀的星际气体空腔可能正在其边缘孕育恒星诞生。

我们的太阳系位于一个数百光年宽的热、低密度气体腔内，称为局部气泡。首先由其星际介质出乎意料的强烈 X 射线辉光推断，膨胀的气泡被认为是由多个超新星吹灭的（参见《今日物理学》，2002 年 5 月，第 19 页）。现在，天文学家利用欧洲航天局Gaia星图航天器的最新数据，绘制了一张局部气泡的详细地图和气泡的历史。附近恒星托儿所的位置和运动表明，我们银河系附近恒星形成的主要驱动力是气泡前进的中性气体和尘埃边界。

随着Gaia 2020 年 12 月的数据发布，哈佛和史密森天体物理中心的Catherine Zucker和她的同事们开始研究距太阳约1300光年内恒星形成分子云的三维位置和速度。研究人员使用年龄不超过几百万年的星团作为其母云的替代物，发现在大约 650 光年范围内的几个主要分子云中，除了一个之外，其他所有分子云都居住在局部气泡的表面。（研究人员怀疑，英仙座分子云是一个例外，它被相邻的膨胀气泡 Per-Tau 壳撕裂。）这些云也在后退，似乎被拉长成片状或细丝状，这表明了局部气泡前进外壳有拉力。

Zucker（现在在太空望远镜科学研究所）和他的同事随后反向工作，利用他们样本中恒星的位置、速度和年龄来获取分子云位置的快照，从而获得随着时间的推移的气泡前缘的快照。应用一个结合了气泡膨胀速度和星际介质密度等特性的模型，研究人员发现，一系列超新星（少至 8 颗，多至 26 颗）可以解释测量到的膨胀。研究人员表示，他们对局部气泡演化的重建提供了强有力的证据，表明超新星可以促进随后的恒星诞生（参见 Christoph Federrath 的文章，《今日物理学》，2018 年 6 月，第 38 页）。

研究人员估计，这些超新星中的第一颗发生在大约 1400 万年前，当时 46 亿年的太阳距离这次活动大约 1000 光年。太阳很可能在大约 500 万年前进入了这个不断增长的气泡，巧合的是，它现在几乎位于气泡的中心位置。（C. Zucker 等人，Nature 601、334、2022。）