原文 | Evan Gough
翻譯 | Linvo
太陽並不是附近星系唯一的恆星，其他恆星也把這片區域稱為家園。但是這片區域的歷史呢？是什麼觸發了這些恆星的誕生？
一組天文學家表示，他們已經將歷史碎片拼接了起來，並確定了觸發因素：大約1400萬年前開始的一系列超新星爆發。
大約1400萬年前，我們周圍的一系列恆星爆發為超新星。它們製造了一個直徑約為1000光年的巨大氣體泡，被稱為“本地泡”。太陽目前就在該氣泡的中央。太陽附近的恆星就在這個氣泡的邊緣形成的，而之前的超新星爆炸則是它們形成的催化劑。
發表在《自然》雜誌上的一項新研究展示了這些發現。題目是“太陽附近的恆星形成是由本地泡的擴張驅動的。”主要作者凱瑟琳·朱克，她是一名天文學家和資料視覺化專家。
“我們計算出，在數百萬年的時間裡，大約有15顆超新星消失，形成了我們今天看到的本地泡。”
恆星是由被稱為巨型分子云(GMC)的氫氣雲形成的。要形成一顆恆星，必須要有足夠的氣體聚集在一個點上。當氣體的密度變化時，就會發生這種情況。由於引力的作用，密度變得越來越大，如果時間足夠長，條件合適，足夠多的氣體聚集在一起引發聚變，一顆恆星就誕生了。
但超新星爆炸也能形成恆星。超新星爆炸釋放出巨大的能量，這些能量以衝擊波的形式向外傳播。衝擊波將氣體擠到一起形成雲團，並製造出更大的密度。這可以帶來新的恆星。
這就是我們周圍發生的事情，它在本地泡的邊緣形成了恆星，這也是超新星衝擊波的邊緣。在本地泡的內部，星際介質(ISM)的密度遠低於整個銀河系中ISM的密度。這一系列的超新星爆炸將氣體推到一邊，形成了緻密的邊緣，並推動了那裡的恆星形成。
隨著時間的推移，氣泡的邊緣已經破碎並坍塌成恆星形成的雲。它曾經光滑的邊緣消失了。研究小組報告說，在氣泡表面有七個以分子云形式形成的恆星形成區。其中包括獵戶座A和獵戶座B，它們都是獵戶座分子云複合體的重要組成部分。“值得注意的是，我們發現距離太陽200秒差距以內的每個著名的分子云都位於本地泡的表面，”論文說。英仙座分子云可能是個例外。
恆星的形成並不是一下子發生的。在他們的論文中，作者指出它發生在四個不同的時代：1000萬年前、600萬年前、400萬年前和現在。他們不知道究竟有多少顆超新星爆炸形成了這個氣泡，但他們將其限制在8到26個之間，確定最可能的數字是15。“我們已經計算出大約15顆超新星在幾百萬年的時間裡形成了我們今天看到的本地泡，”朱克說，他現在是太空望遠鏡科學研究所的NASA哈勃研究員。
這張圖顯示了本地泡的演化過程，以及在它不斷膨脹的殼層表面上連續的恆星形成過程。
“這真的是一個關於起源的故事：我們第一次可以解釋所有附近恆星的形成是如何開始的，”扎克說，他在CfA做研究員期間完成了這項工作。
扎克是一名資料視覺化專家，而視覺化在這項研究中尤為突出。朱克和她的同事們創造了一個互動工具來探索本地泡及其周圍環境。
這是扎克和她的同事建立的互動工具的靜態截圖。
大家可能會認出一些位於本地泡邊緣的恆星。例如，紅色超巨星心宿二是天蠍座-半人馬座組合中最亮、質量最大的恆星。心宿二是天空中第15亮的恆星，也是肉眼可見的最大的恆星之一。
本地泡並不是一個靜態的物體：它仍然在緩慢增長，就像你鬆開油門後的汽車一樣。“它正在以每秒4英里的速度滑行，”朱克說。“不過，它已經失去了大部分的動力，速度上幾乎停滯不前。”
就像其他許多關於我們在銀河系附近的發現一樣，這項工作很大程度上依賴於歐洲航天局的蓋亞航天器的資料。蓋亞根據大約10億顆恆星的位置和速度測量，建立了一個宏偉的銀河系3D模型。
研究小組透過追蹤恆星的運動來描繪出氣泡的形成過程。根據觀測到的幾何學運動意味著，太陽200秒差距範圍內所有著名的恆星形成區域，都是由氣體被本地泡的膨脹所吞沒而形成的”他們在論文中解釋道。
“這是一個令人難以置信的偵探故事，由資料和理論驅動，”哈佛大學教授、天體物理中心天文學家阿麗莎·古德曼說，她是這項研究的合作者，也是使這一發現成為可能的資料視覺化軟體glue的創始人。“我們可以利用各種各樣的獨立線索拼湊出我們周圍恆星的形成歷史：超新星模型、恆星運動和精緻的本地泡周圍物質的新3D地圖。”
太陽處於區域性泡沫的中心，但並不總是如此。當太陽在太空中穿梭時，它進入了氣泡。現在我們發現自己身處其中，甚至在人類誕生之初，我們就在裡面。
這是一張藝術家畫的本地泡圖，氣泡表面正在形成新的恆星。
“當第一個產生本地泡的超新星爆炸時，我們的太陽離這個活動還很遠，”合著者João Alves說，他是維也納大學的教授。“但大約500萬年前，太陽穿過銀河系的路徑把它帶進了泡泡，現在太陽（運氣好）幾乎正好位於泡泡的中心。”
我們發現自己正處於一個氣泡的中心，這意味著什麼？這在統計學上是不可能的，所以這意味著這樣的泡泡並不罕見。事實上，天文學家50年來一直認為這些氣泡是存在的。“現在，我們有證據了——我們正好處在這些東西中間的可能性有多大？”古德曼問道。
超新星爆炸後發生了什麼？當超新星爆炸時，恆星並沒有被完全摧毀，他們留下了殘餘。在他們的論文中，作者說所有這些超新星的倖存者可能包含在UCL和Crux (LCC)星團中。“我們發現15-16年前，UCL和Crux (LCC)星團在兩者之間的誕生間隔約為15秒差距，而氣泡本身很可能是由這些星團倖存的超新星成員創造的。”
如果我們放大本地泡表面的著名恆星形成區域，我們會看到什麼?
這一發現表明：銀河系具有一種瑞士乳酪的形態，在那裡，稀薄的ISM氣泡無處不在。現在研究小組已經發現了一個氣泡，他們還想發現更多。我們的本地泡在某種程度上會與眾不同還是會很普通？
還有其他問題有待解決。“這些氣泡接觸到哪裡？”扎克在一份新聞稿中問道。“它們之間如何互動？”超級氣泡是如何推動像我們的太陽這樣的恆星在銀河系中的誕生的？”
為了回答這些問題，團隊將不得不等待蓋亞的第三階段資料釋出(Gaia DR3)。歐洲航天局已經公佈了一些資料，但不是全部。
該團隊在論文的最後展望了未來：“蓋亞DR3中大量的新恆星徑向速度資料，不僅可以對本地泡的演化進行了更精確的估計，還可以在更遠的地方進行類似的研究，為銀河系附近超新星驅動的恆星形成提供進一步的觀測約束。”
原文：
https://www.universetoday.com/154047/nearby-supernovae-exploded-just-a-few-million-years-ago-leading-to-a-wave-of-star-formation-around-the-sun/
