當前位置: 華文世界 > 科學

我們的太陽系被一個巨大的泡泡包裹,它的來源是多次超新星爆發

2024-08-29科學

在廣闊的銀河系裏,到處彌漫著氫雲,這顯示出星際介質是不均勻的。這種不均勻性,既對恒星的產生和發展有影響,也對我們認識宇宙有作用。

咱人類生活的地兒叫地球,地球在太陽系裏,太陽系外邊是銀河系,在整個銀河系中,太陽系那是相當渺小的。

其實啊,銀河系裏有個特別大的泡泡,這跟咱關系不大。而且在太陽系外邊呢,還有個老大的「泡泡」,把咱這太陽系給包在裏頭了。

這有個挺不規則的泡泡,叫本地泡,英文是 local bubble。對太陽系而言,這泡泡密度挺高,能橫跨 1000 光年,存在都上千萬年了。

它處於等離子體的狀態,表面溫度特高,不過密度偏低。在氣泡的邊緣那兒,有一層中性氣體與塵埃,溫度低且很密集。

這氣泡因為自身獨特的物理體特性,早在上世紀70年代就被天文學家發現了,之後還進行了多次研究。

本地泡裏頭,那地方特別空曠,除了太陽,裏邊還有好多恒星呢,大概有上千顆。這些恒星多多少少都被本地泡影響著。利用 X 射線輻射,咱就能好好琢磨本地泡的各類特性,還能把它的輪廓給找出來。

實際上,打從上世紀七八十年代那會兒起,天文學家就已經著手運用各類觀測技術了,像射電望遠鏡、紅外望遠鏡啥的,得到了好多特別珍貴的資訊。

因為遙感技術不斷進步,電腦技術持續發展,算力也有所提高,本地泡的整體模樣慢慢被大家知曉。並且在 2021 年 1 月,有人在 nature 上發了篇論文,讓本地泡的形成過程得到了進一步的說明。

研究表明,「本地泡」不是那種完美的球形,它是沙漏形狀的,在銀河系平面這個方向上有所延展,垂直方向上卻比較窄,簡直就像一條通道似的。

另外,「本地泡」邊界那兒跟別的氣體和塵埃的性質不太一樣,差別挺明顯的。

科學家們覺得,「本地泡」的出現也許和一連串的超新星爆發有關系,超新星爆發就是一些恒星發展到最後階段時的一種特別猛烈的爆炸情況,會在很短的時間裏放出超多的能量。

就是這些能量沖擊波,慢慢造就了我們現今看到的「本地泡」。

挺有意思的是,雖說「本地泡」的形成跟超新星爆發聯系很緊密,可太陽系並沒被這些爆炸給影響到。

這主要是由於太陽系不是靜止的,它相對於整個銀河系是不停地在移動的,而且很早以前,它並不在本地泡裏。

那些超新星爆發的時候,太陽系沒在「本地泡」爆發前的那個地方,所以就沒受到啥影響。

現今,太陽系正處在「本地泡」的中心地帶,就當下的運動走向來看,往後數萬年咱們會走出這個地方。

另外,太陽系或許以前在好多不一樣的氣泡裏待過,不過因為一些特別的緣故,它最後在咱們當下所處的這個氣泡賴恩定下來了。

如今咱這兒的本地泡,是好多千萬年前,十五個超新星爆炸弄出來的。這一炸把好多星際氣體推開了,慢慢就弄出個氣泡來。後來在這氣泡裏頭,恒星不停地冒出來。

一些大質素恒星的爆發及星風或許起著關鍵作用,伽瑪射線暴和高速恒星運動沒準也對本地泡的形成有幫助。

而且有些恒星的形成,沒準是因為有分子雲。在分子雲密集的一些區域,旋轉密度一增加,就會出現重力塌縮,再加上別的一些情況,像氣體和塵埃塌縮後變成了吸積盤,然後被恒星給吸收了。

在那些構成恒星的巨星分子雲裏,是氫氣雲構成的,不過呢,恒星的形成得滿足好多條件,像時間啥的,而且大質素恒星的形成原因更復雜,現在這方面的資料也不多。

太陽在五到六千萬年前進到了氣泡裏邊,到現在,這氣泡沒停下擴張,還在一直以每秒 6.4 公裏的速度往外擴呢。

氣泡表面有一些恒星形成區,這兒的本地泡是以分子雲的形態存在的,是這 7 個恒星區的關鍵部份。

關於這些氣泡的形成,天文學家有了更進一步的想象,50 多年前就有人琢磨過,銀河系裏是不是也有同樣的泡泡呢。

不過呢,要是按照統計學的概率來算,要是在太陽系周邊,甚至在銀河系裏,這種泡泡挺常見的,那 50 多年前提出的那個假說就有可能是對的。

銀河系裏每隔 50 年就有一次超新星爆發,這麽看的話,像「本地泡」這種結構在銀河系裏也許是有的。

咱在「本地泡」裏頭,可能會琢磨:要是這氣泡裏還有沒爆發的超新星,那咱太陽系的安全是不是就懸了呢?其實啊,這種擔心沒啥必要。

咱的太陽以每秒 220 千米的速度圍著銀河系中心轉呢,它是在 500 萬年前才剛進到這個「本地泡」裏的。

天文學家預估,再過個五百萬年,太陽系會離開這個氣泡,再次進到銀河系那廣闊的星際空間裏去。

隨著它們持續地擴大,說不定在以後的某天,全部的氣泡都會合到一塊兒,形成一幅更為宏偉的宇宙圖景。

那這個「本地泡」對咱人類來講,那可是相當重要啊。

它不光給咱營造了一個比較安全的宇宙環境,讓咱不會被高能粒子輻射傷到,還把那些到處亂晃的黑洞攔住了,讓咱不會被黑洞給吞了。

得這麽說,要是沒「本地泡」,地球上的生命沒準兒就不會出現了,不過呢,雖說「本地泡」對咱特別關鍵,可它也不會一直跟咱在一塊兒。

就像 500 萬年前似的,太陽系跟「本地泡」的碰面純屬一場漂亮的意外,隨著時間慢慢過去,太陽系肯定會離開這個泡泡,開啟新征程。

但是,這可不代表咱就沒了庇護,宇宙那麽大,總有新的「本地泡」等著咱去摸索和找到呢。

在這茫茫宇宙裏邊,每一個小小的存在都特別寶貴,咱得去珍視和敬重它。