地球位于超新星雕刻出的1000光年宽的“瑞士奶酪”泡泡的中心

长期以来,研究人员一直想知道是
【菜科解读】
地球在一个 1,000 光年宽的气泡中间砰砰作响,表面致密,孕育着数千颗婴儿恒星。
长期以来,研究人员一直想知道是什么造成了这种“瑞士奶酪”泡泡。
现在,一项新的研究表明,至少有 15 次强大的恒星爆炸使这个宇宙气泡膨胀。
1970 年代,天文学家在意识到大约 1400 万年没有恒星形成后,首次发现了被称为局部气泡的巨大空洞。
气泡内唯一的恒星要么在气泡出现之前就存在,要么在虚空之外形成,现在正在穿过;太阳就是这样的入侵者之一。
这种设置表明,几个超新星是造成这个空洞的原因。
研究人员说,这些恒星爆炸会将制造新恒星所需的材料(例如氢气)炸到太空中巨大区域的边缘,留下被恒星诞生的狂热包围的局部气泡。
在 1 月 12 日在线发表在《自然》杂志上的这项新研究中,研究人员准确地绘制了局部气泡周围的恒星形成区域,并在此过程中计算了超级气泡膨胀的速度。
这使研究小组能够准确计算出需要多少超新星才能雕刻出巨大的宇宙空洞,并更好地了解恒星形成区域是如何在银河系中形成的。
“通过追溯过去几千年来附近年轻恒星的位置和运动,我们重建了我们银河系附近的历史。
”首席研究员、马里兰州太空望远镜科学研究所的美国宇航局哈勃研究员凯瑟琳·扎克告诉 Live Science。
膨胀气泡
局部气泡不是一个均匀的球体,因为它不是由一次爆炸形成的。
相反,它更像是由多颗超新星产生的块状斑点。
“强大的超新星爆炸引发了不断扩大的冲击波,将星际气体和尘埃云席卷成致密的外壳,现在形成了局部气泡的表面,”扎克说。
冲击波继续向外推动表面,导致气泡膨胀。
研究人员使用欧洲航天局盖亚空间天文台获得的数据创建了局部气泡表面的 3D 地图,并计算了构成气泡“皮肤”的七个主要恒星形成区域的轨迹。
根据研究人员的一份声明,这些观察还使研究人员能够计算出宇宙空洞的扩张速度,目前约为每秒 4 英里(每秒 6.4 公里)。
扎克说:“我们能够计算出局部气泡膨胀表面目前有多少动量,并将其与超新星必须注入多少动量来推动其膨胀进行比较。
” “考虑到壳的当前动量,我们发现需要 15 颗超新星来为膨胀提供动力。
”这与之前类似研究的估计相符。
扎克补充说:“这些超新星可能起源于数百万年的两个独立的星团。
”
“瑞士奶酪”气泡
这些发现有助于进一步了解恒星形成区域是如何产生的。
“天文学家几十年来一直认为超新星可以将气体扫入致密的云层,最终形成新的恒星。
”扎克说:“但我们的工作提供了迄今为止最有力的观测证据来支持这一理论。
”
扎克说:“地球目前位于本地泡沫的中心,但这并不是这个位置的特别之处。
”“太阳在气泡的中心是偶然的。
当气泡开始形成并仅在 500 万年前进入其中时,太阳距离我们大约 1,000 光年。
”
“根据哥白尼原理,即人类不是宇宙的特权观察者,并且地球在银河系中没有‘特殊’位置,我们星球在局部气泡内的位置表明超级气泡可能在整个银河系中非常普遍。
”Zucker说。
“我们认为这些气泡相互影响,恒星形成区域位于气泡交叉点。
”扎克说。
因此,银河系“类似于非常多洞的瑞士奶酪,奶酪中的洞被超新星炸开,新的恒星可以在垂死恒星形成的洞周围的奶酪中形成。
”共同作者、天文学家艾莉莎·古德曼 (Alyssa Goodman)哈佛大学在声明中解释道。
研究小组发现,太阳系并不总是被困在这个气泡中。
“太阳应该在大约 800 万年后退出泡沫。
”扎克说。
“但到那时,泡沫可能不再存在。
”
扎克说:“Local Bubble 的扩张被认为正在放缓,并最终会在达到其最大规模后消失。
”“本地泡沫处于其生命的后期阶段,不会永远继续扩张,实际上它的扩张速度已经趋于平稳。
” “最终,局部气泡会减速到足以与周围环境的一般环境气体融合。
”
170万年前地球遭受超新星放射线“连续轰击”?对人类进化具有主要影响
目前,最新研究报告显示,170万年前地球遭受一系列远古超新星的放射线“连续轰击”,这可能导致地球出现降温事件,并对人类进化发展具有重要影响。
虽然170万年前地球处于连续放射线轰击之下,但是这些放射线较弱,不会引发物种大灭绝事件。
超新星爆炸形成许多重元素和放射性同位素,释放至邻近宇宙空间之中。
其中一种同位素是铁-60,其半衰期为260万年,这意味着40亿年前地球形成时的任何同位素残骸都已消失很长时间。
因此现今地球上发现的同位素痕迹肯定是近代事件产生的。
澳大利亚国立大学一支研究小组发现太平洋、大西洋和印度洋海床沉积物中包含着放射性铁同位素,研究负责人安东-沃尔尼Anton Wallner博士表示,170万年前爆炸的超新星距离地球大约325光年。
来自太空的铁-60同位素仅是地球自然存在数量的数十亿分之一。
极少数量的铁-60同位素抵达地球,因此研究人员使用超敏感技术进行识别分析。
柏林理工学院一支研究小组评估分析了该超新星爆发时间,为了发现超新星爆发时间并进行定位,迪特尔-布雷特彻威德特Dieter Breitschwerdt教授和研究同事计算了最有可能的天体轨迹,菜叶说说,以及成为超新星的超大质量恒星数量。
他们发现了两个太空事件,分别发生于170-320万年前和650-870万年前。
沃尔尼博士说:“我们非常惊奇这些残骸物质相隔150万年,表明是一个接一个的系列超新星爆炸。
这是一个非常有趣的巧合,这些超新星爆炸事件与地球从上新世时期进入到更新世时期的气温变冷相符。
”目前这项研究报告发表在近期出版的《自然》杂志上。
同时,一些理论认为超新星释放的宇宙射线可以增强云层覆盖,专家表示这些超新星距离地球不足300光年,其距离很近,在白天能够观测到,亮度与月球亮度相近。
美国堪萨斯大学天体物理学家教授艾德里安-梅洛特Adrian Melott表示,这些超新星事件均远离30光年的“死亡区域”,它们对地球还有其它方面的影响,其中包括影响人类进化。
但是这些超新星距离地球并不近,无法导致地球物种大灭绝或者严重破坏,目前我们试着确定是否这些事件会影响地球表面的变化。
在太阳系,和地球类似的天体非常多。
跟着人类科技的先进,我们总算知道,地球只是一颗一般的行星,在太阳系,和地球类似的天体非常多。
即使脱离太阳系,在世界中,行星这种天体也是无处不在,而且广泛比地球大得多,甚至也比 太阳系最大的行星 木星大。
关于体积和木星类似、又距离宿主 恒星 非常近的一类系外行星,科学家统称为热木星。
到目前为止,人类现已发现了几百颗热木星。
而这种天体的总数,实际上要更多。
根据天文学家预算, 银河系 内至稀有1000亿颗行星,其间7%是热木星。
这个份额看起来不大,可是终究基数大,算下来估计也有70亿,和地球上的人口差不多了。
那么,世界中的热木星为何叫“热”木星呢?它们究竟有多热呢? 首要,它们距离自己的宿主恒星非常近。
太阳系内最内侧的行星是水星,距离太阳姑且有5800万公里。
而热木星,最近的甚至或许只需几百万公里。
由于它们距离宿主恒星如此之近,导致许多热木星处于潮汐确认情况,也就是说,它们和月亮相同,只需一面可以朝向自己的宿主恒星。
离宿主恒星很近、潮汐确认,导致了热木星表面温度极高,过1000℃那是常有的事,甚至最高的还有逾越4000℃的。
相比之下,有些比较小的恒星,或许还没有这么热。
而热木星的本质和木星相同,是以气体为主的巨行星。
我们知道,热胀冷缩的现象在气体的情况下表现得尤为显着。
因此,热木星广泛非常疏松,尽管有许多热木星质量还没有木星大,可是体积却逾越了木星。
这也导致了另一个效果,最外层的气体很暗淡,影响了它们凌日的作用,因此科学家也很难判别它们的直径究竟有多少。
可是,问题在于:尽管温度很高,这些热木星的体积好像也大得有点过火啊,热胀冷缩有这么强的作用吗? 有一些科学家指出:热木星的内部,或许也存在热源。
在宿主恒星的炙烤下,热木星表面温度急剧升高。
当温度提升到1500K之后,它内部的钠、钾等元素就会被电离。
而在星球表面的风的作用下,这些带电粒子就会在它们的磁场内部高速移动。
我们知道,磁是可以生电的,它们不断切开磁感线,就会发生电流。
而电流会发生出热量,在内部给热木星加温。
就这样,本来外界环境就极热,内部又像是一个电烤箱,热木星就会大幅胀大,变成了今天的姿态。
那么,已然热木星只需一面朝向宿主恒星,另一面永久处于黑私自,它的不好是否就比较“凉快”呢? 绝非如此。
我们知道,木星的表面布满了林林总总的条纹,菜叶说说,实际上都是木星表面的风暴。
热木星在这一点也是和木星非常类似的,它们表面空气活动速度非常快,所以正面的超高温空气很快就会被吹到不好。
就这样,不好也变成了阴间一般的酷热世界。