太阳在一个促进恒星形成的大“气泡”中？盖亚望远镜看到这一切

最新的研究显示，我们的太阳系极有可能位于一个“局部气泡”之内。当然，这个气泡并不是狭义上理解的气泡，而是一个低密度，充斥着高温等离子体的“空腔”。在这个空腔周围环绕着一层气体和星际尘埃。

虽然我们已经发现了这个“空腔”的客观存在，但是这个空腔的范围有多大，形成的根本原因是什么，大概是在什么时间段开始形成的，以及它与恒星形成的关系，这些我们通通都无法确定。

今年年初的时候，《Nature》杂志上发表了一篇与此相关的论文。在这篇论文里，科学家们对太阳系附近恒星形成的原因，给出了一个相对准确的说法。

研究显示：我们的地球处于一个直径约为1000光年的宇宙空洞中，这个空洞就像一个“气泡”，气泡周围有数千颗恒星，气泡内的恒星却寥寥无几。

对宇宙来说，形成恒星的方法有很多。一般来说，超新星爆发就会导致恒星的生灭，这也是恒星产生的重要方式之一。超新星爆发时，恒星一生积累的能量在瞬间释放出来，超强的冲击波会让“星际气体云”在巨大的压力下坍缩成天体。

在这张太阳系气泡图里，我们能清晰地看到冲击波的边缘。在冲击波边缘，聚集着大量的物质，它们都是被挤过来的。

冲击波产生的这种推挤效应，导致太阳系所在的这片空间内，恒星的数量相对稀少，远远低于银河系的平均恒星密度。当然，一次的超新星爆炸并不会产生这么久远的效果，因此科学家们推测：一定是一连串的超新星爆炸，才能产生足够且持续的冲击波，从而在边缘地带推动恒星的形成。

科学家们推测，这一场浩浩荡荡的“造星”运动可能开始于1400万年前。在那个时间段，差不多有15颗恒星进入晚年，发生了超新星爆发，这一连串的反应导致现在的我们，观测到了这个巨大的宇宙气泡。（这里的15颗是平均值，估计的数量是8-26颗）

恒星的前身是星际尘埃，想要形成一颗恒星，物质的数量必须要足够多。大量的物质聚合在一起，因为万有引力而相互吸引变成一个整体，当质量和密度足够大的时候，就会产生核聚变反应，一颗恒星就诞生了。

随着时间的推移，以太阳系为中心，在650光年的范围内，除了英仙座分子云外，每一团星际气体分子云都聚集到了这个气泡的表面。当然，恒星的形成并不是一蹴而就的，随着时间的推移，才慢慢形成的。这也是人类第一次在科学意义上，局部解释了太阳系的周围所有恒星形成的原因。

虽然超新星大爆炸已经过去了一千多万年，但是冲击波并没有停止运动，因此这个空洞“气泡”正在继续变大。天文计算结果显示，冲击波目前的前进速度约为6.5千米/秒。从宇宙尺度上来说，这个速度可以说慢得可怜。

在这张图里，有一个让人非常震惊的地方：太阳差不多正好处于这个空洞气泡的正中间。这不得不让人怀疑，难道这是巧合吗？

研究显示，太阳最开始其实并不在气泡中间。如上图，当第一颗超新星爆炸时，太阳距离爆炸中心还很远。但是大约在500万年前，太阳系当时正跟着银河系运动，刚巧不巧就被带入到了这个爆炸的泡沫区间内。这时候就不得承认，太阳系的运气是真的好，恰好就跑到了中间区域，不然一场超新星爆炸的余波就要席卷整个太阳系了。

值得一提的是，其实这个气泡学说并不是最近才被发现的，早在50年前就有科学家们推测出了这个气泡的存在，只不过没有足够的观测数据。而现在，随着天文望远镜和计算机的发展，这个气泡学说才有了充足的证据。

研究认为，超新星爆发后，恒星的质量并没有全部转化成能量，一部分质量一直存在。这个气泡边缘聚集着的星际尘埃，就是其中的幸存者。

从整个宇宙来看，其实包裹着我们太阳系的这个长达1千光年的气泡并不特别。宇宙中充满了大大小小的气泡，比如“牧夫座空洞”就是一个直径远大于太阳系气泡的超级大气泡。气泡本身并不重要，重要的是这些气泡间的互动，了解这些气泡是如何推动恒星形成的。

为了进一步解决这些问题，科学家们目前正等待着来自“盖亚空间望远镜”的第三波观测数据，这里我们需要对盖亚空间望远镜有一定的了解。

因为技术局限，每一个望远镜的观测主体和探测目标都是不一样的，像“盖亚空间望远镜”的主要目标就是观测我们银河系以及周围的数亿颗恒星，以构建一副精确的银河系3D地图。

除了构建地图，盖亚还试图探索恒星起源与演化相关的问题。为了达到观测目的，强大的盖亚将在5年内对每个监测目标进行70次左右的观测。然后根据这些观测数据，精确地绘制出这些恒星的位置、距离、运动以及亮度变化。如果任务顺利，盖亚将新发现几十万个新天体，比如全新的系外行星以及褐矮星。

除了太阳系以外的观测，盖亚还将会对太阳系内的数十万颗小行星进行观测。另外，还有大约50万个遥远的类星体也是它的观测目标，然后根据观测数据，对爱因斯坦的广义相对论进行进一步的验证。

盖亚空间望远镜的核心组成是两个光学望远镜和三个科学探测仪，这几个设备使得它的感光灵敏度是人类肉眼灵敏度的40万倍以上，能看到比人眼极限还要暗上4000倍的物体，精度更是达到了24弧度/秒，这相当于能看到1000公里外的一根头发，并且测量出这根头发的尺寸。

依靠如此强大的盖亚空间望远镜，科学家们就能依靠它拼凑出银河系的演化历史，甚至还因此催生出了一个全新的天文分支：宇宙考古学。

相信，科学家们很快就能区分出恒星的“世代”，从而给银河系排出一个家谱来。到时候，盖亚就能够将整个银河系的历史像倒放一样，展现在全人类面前。让我们共同期待这一天的到来吧。

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