当前位置: 华文世界 > 科学

我们的太阳系被一个巨大的泡泡包裹,它的来源是多次超新星爆发

2024-08-29科学

在广阔的银河系里,到处弥漫着氢云,这显示出星际介质是不均匀的。这种不均匀性,既对恒星的产生和发展有影响,也对我们认识宇宙有作用。

咱人类生活的地儿叫地球,地球在太阳系里,太阳系外边是银河系,在整个银河系中,太阳系那是相当渺小的。

其实啊,银河系里有个特别大的泡泡,这跟咱关系不大。而且在太阳系外边呢,还有个老大的「泡泡」,把咱这太阳系给包在里头了。

这有个挺不规则的泡泡,叫本地泡,英文是 local bubble。对太阳系而言,这泡泡密度挺高,能横跨 1000 光年,存在都上千万年了。

它处于等离子体的状态,表面温度特高,不过密度偏低。在气泡的边缘那儿,有一层中性气体与尘埃,温度低且很密集。

这气泡因为自身独特的物理体特性,早在上世纪70年代就被天文学家发现了,之后还进行了多次研究。

本地泡里头,那地方特别空旷,除了太阳,里边还有好多恒星呢,大概有上千颗。这些恒星多多少少都被本地泡影响着。利用 X 射线辐射,咱就能好好琢磨本地泡的各类特性,还能把它的轮廓给找出来。

实际上,打从上世纪七八十年代那会儿起,天文学家就已经着手运用各类观测技术了,像射电望远镜、红外望远镜啥的,得到了好多特别珍贵的信息。

因为遥感技术不断进步,计算机技术持续发展,算力也有所提高,本地泡的整体模样慢慢被大家知晓。并且在 2021 年 1 月,有人在 nature 上发了篇论文,让本地泡的形成过程得到了进一步的说明。

研究表明,「本地泡」不是那种完美的球形,它是沙漏形状的,在银河系平面这个方向上有所延展,垂直方向上却比较窄,简直就像一条通道似的。

另外,「本地泡」边界那儿跟别的气体和尘埃的性质不太一样,差别挺明显的。

科学家们觉得,「本地泡」的出现也许和一连串的超新星爆发有关系,超新星爆发就是一些恒星发展到最后阶段时的一种特别猛烈的爆炸情况,会在很短的时间里放出超多的能量。

就是这些能量冲击波,慢慢造就了我们现今看到的「本地泡」。

挺有意思的是,虽说「本地泡」的形成跟超新星爆发联系很紧密,可太阳系并没被这些爆炸给影响到。

这主要是由于太阳系不是静止的,它相对于整个银河系是不停地在移动的,而且很早以前,它并不在本地泡里。

那些超新星爆发的时候,太阳系没在「本地泡」爆发前的那个地方,所以就没受到啥影响。

现今,太阳系正处在「本地泡」的中心地带,就当下的运动走向来看,往后数万年咱们会走出这个地方。

另外,太阳系或许以前在好多不一样的气泡里待过,不过因为一些特别的缘故,它最后在咱们当下所处的这个气泡里安定下来了。

如今咱这儿的本地泡,是好多千万年前,十五个超新星爆炸弄出来的。这一炸把好多星际气体推开了,慢慢就弄出个气泡来。后来在这气泡里头,恒星不停地冒出来。

一些大质量恒星的爆发及星风或许起着关键作用,伽玛射线暴和高速恒星运动没准也对本地泡的形成有帮助。

而且有些恒星的形成,没准是因为有分子云。在分子云密集的一些区域,旋转密度一增加,就会出现引力塌缩,再加上别的一些情况,像气体和尘埃坍缩后变成了吸积盘,然后被恒星给吸收了。

在那些构成恒星的巨星分子云里,是氢气云构成的,不过呢,恒星的形成得满足好多条件,像时间啥的,而且大质量恒星的形成原因更复杂,现在这方面的资料也不多。

太阳在五到六千万年前进到了气泡里边,到现在,这气泡没停下扩张,还在一直以每秒 6.4 公里的速度往外扩呢。

气泡表面有一些恒星形成区,这儿的本地泡是以分子云的形态存在的,是这 7 个恒星区的关键部分。

关于这些气泡的形成,天文学家有了更进一步的想象,50 多年前就有人琢磨过,银河系里是不是也有同样的泡泡呢。

不过呢,要是按照统计学的概率来算,要是在太阳系周边,甚至在银河系里,这种泡泡挺常见的,那 50 多年前提出的那个假说就有可能是对的。

银河系里每隔 50 年就有一次超新星爆发,这么看的话,像「本地泡」这种结构在银河系里也许是有的。

咱在「本地泡」里头,可能会琢磨:要是这气泡里还有没爆发的超新星,那咱太阳系的安全是不是就悬了呢?其实啊,这种担心没啥必要。

咱的太阳以每秒 220 千米的速度围着银河系中心转呢,它是在 500 万年前才刚进到这个「本地泡」里的。

天文学家预估,再过个五百万年,太阳系会离开这个气泡,再次进到银河系那广阔的星际空间里去。

随着它们持续地扩大,说不定在以后的某天,全部的气泡都会合到一块儿,形成一幅更为宏伟的宇宙图景。

那这个「本地泡」对咱人类来讲,那可是相当重要啊。

它不光给咱营造了一个比较安全的宇宙环境,让咱不会被高能粒子辐射伤到,还把那些到处乱晃的黑洞拦住了,让咱不会被黑洞给吞了。

得这么说,要是没「本地泡」,地球上的生命没准儿就不会出现了,不过呢,虽说「本地泡」对咱特别关键,可它也不会一直跟咱在一块儿。

就像 500 万年前似的,太阳系跟「本地泡」的碰面纯属一场漂亮的意外,随着时间慢慢过去,太阳系肯定会离开这个泡泡,开启新征程。

但是,这可不代表咱就没了庇护,宇宙那么大,总有新的「本地泡」等着咱去摸索和找到呢。

在这茫茫宇宙里边,每一个小小的存在都特别宝贵,咱得去珍视和敬重它。