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最新的研究顯示，我們的太陽系極有可能位于一個(gè)“局部氣泡”之內(nèi)。當(dāng)然，這個(gè)氣泡并不是狹義上理解的氣泡，而是一個(gè)低密度，充斥著高溫等離子體的“空腔”。在這個(gè)空腔周圍環(huán)繞著一層氣體和星際塵埃。

雖然我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)“空腔”的客觀存在，但是這個(gè)空腔的范圍有多大，形成的根本原因是什么，大概是在什么時(shí)間段開始形成的，以及它與恒星形成的關(guān)系，這些我們通通都無法確定。

今年年初的時(shí)候，《Nature》雜志上發(fā)表了一篇與此相關(guān)的論文。在這篇論文里，科學(xué)家們對(duì)太陽系附近恒星形成的原因，給出了一個(gè)相對(duì)準(zhǔn)確的說法。

研究顯示：我們的地球處于一個(gè)直徑約為1000光年的宇宙空洞中，這個(gè)空洞就像一個(gè)“氣泡”，氣泡周圍有數(shù)千顆恒星，氣泡內(nèi)的恒星卻寥寥無幾。

對(duì)宇宙來說，形成恒星的方法有很多。一般來說，超新星爆發(fā)就會(huì)導(dǎo)致恒星的生滅，這也是恒星產(chǎn)生的重要方式之一。超新星爆發(fā)時(shí)，恒星一生積累的能量在瞬間釋放出來，超強(qiáng)的沖擊波會(huì)讓“星際氣體云”在巨大的壓力下坍縮成天體。

在這張?zhí)栂禋馀輬D里，我們能清晰地看到?jīng)_擊波的邊緣。在沖擊波邊緣，聚集著大量的物質(zhì)，它們都是被擠過來的。

沖擊波產(chǎn)生的這種推擠效應(yīng)，導(dǎo)致太陽系所在的這片空間內(nèi)，恒星的數(shù)量相對(duì)稀少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于銀河系的平均恒星密度。當(dāng)然，一次的超新星爆炸并不會(huì)產(chǎn)生這么久遠(yuǎn)的效果，因此科學(xué)家們推測(cè)：一定是一連串的超新星爆炸，才能產(chǎn)生足夠且持續(xù)的沖擊波，從而在邊緣地帶推動(dòng)恒星的形成。

科學(xué)家們推測(cè)，這一場(chǎng)浩浩蕩蕩的“造星”運(yùn)動(dòng)可能開始于1400萬年前。在那個(gè)時(shí)間段，差不多有15顆恒星進(jìn)入晚年，發(fā)生了超新星爆發(fā)，這一連串的反應(yīng)導(dǎo)致現(xiàn)在的我們，觀測(cè)到了這個(gè)巨大的宇宙氣泡。（這里的15顆是平均值，估計(jì)的數(shù)量是8-26顆）

恒星的前身是星際塵埃，想要形成一顆恒星，物質(zhì)的數(shù)量必須要足夠多。大量的物質(zhì)聚合在一起，因?yàn)槿f有引力而相互吸引變成一個(gè)整體，當(dāng)質(zhì)量和密度足夠大的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生核聚變反應(yīng)，一顆恒星就誕生了。

隨著時(shí)間的推移，以太陽系為中心，在650光年的范圍內(nèi)，除了英仙座分子云外，每一團(tuán)星際氣體分子云都聚集到了這個(gè)氣泡的表面。當(dāng)然，恒星的形成并不是一蹴而就的，隨著時(shí)間的推移，才慢慢形成的。這也是人類第一次在科學(xué)意義上，局部解釋了太陽系的周圍所有恒星形成的原因。

雖然超新星大爆炸已經(jīng)過去了一千多萬年，但是沖擊波并沒有停止運(yùn)動(dòng)，因此這個(gè)空洞“氣泡”正在繼續(xù)變大。天文計(jì)算結(jié)果顯示，沖擊波目前的前進(jìn)速度約為6.5千米/秒。從宇宙尺度上來說，這個(gè)速度可以說慢得可憐。

在這張圖里，有一個(gè)讓人非常震驚的地方：太陽差不多正好處于這個(gè)空洞氣泡的正中間。這不得不讓人懷疑，難道這是巧合嗎？

研究顯示，太陽最開始其實(shí)并不在氣泡中間。如上圖，當(dāng)?shù)谝活w超新星爆炸時(shí)，太陽距離爆炸中心還很遠(yuǎn)。但是大約在500萬年前，太陽系當(dāng)時(shí)正跟著銀河系運(yùn)動(dòng)，剛巧不巧就被帶入到了這個(gè)爆炸的泡沫區(qū)間內(nèi)。這時(shí)候就不得承認(rèn)，太陽系的運(yùn)氣是真的好，恰好就跑到了中間區(qū)域，不然一場(chǎng)超新星爆炸的余波就要席卷整個(gè)太陽系了。

值得一提的是，其實(shí)這個(gè)氣泡學(xué)說并不是最近才被發(fā)現(xiàn)的，早在50年前就有科學(xué)家們推測(cè)出了這個(gè)氣泡的存在，只不過沒有足夠的觀測(cè)數(shù)據(jù)。而現(xiàn)在，隨著天文望遠(yuǎn)鏡和計(jì)算機(jī)的發(fā)展，這個(gè)氣泡學(xué)說才有了充足的證據(jù)。

研究認(rèn)為，超新星爆發(fā)后，恒星的質(zhì)量并沒有全部轉(zhuǎn)化成能量，一部分質(zhì)量一直存在。這個(gè)氣泡邊緣聚集著的星際塵埃，就是其中的幸存者。

從整個(gè)宇宙來看，其實(shí)包裹著我們太陽系的這個(gè)長(zhǎng)達(dá)1千光年的氣泡并不特別。宇宙中充滿了大大小小的氣泡，比如“牧夫座空洞”就是一個(gè)直徑遠(yuǎn)大于太陽系氣泡的超級(jí)大氣泡。氣泡本身并不重要，重要的是這些氣泡間的互動(dòng)，了解這些氣泡是如何推動(dòng)恒星形成的。

為了進(jìn)一步解決這些問題，科學(xué)家們目前正等待著來自“蓋亞空間望遠(yuǎn)鏡”的第三波觀測(cè)數(shù)據(jù)，這里我們需要對(duì)蓋亞空間望遠(yuǎn)鏡有一定的了解。

因?yàn)榧夹g(shù)局限，每一個(gè)望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)主體和探測(cè)目標(biāo)都是不一樣的，像“蓋亞空間望遠(yuǎn)鏡”的主要目標(biāo)就是觀測(cè)我們銀河系以及周圍的數(shù)億顆恒星，以構(gòu)建一幅精確的銀河系3D地圖。

除了構(gòu)建地圖，蓋亞還試圖探索恒星起源與演化相關(guān)的問題。為了達(dá)到觀測(cè)目的，強(qiáng)大的蓋亞將在5年內(nèi)對(duì)每個(gè)監(jiān)測(cè)目標(biāo)進(jìn)行70次左右的觀測(cè)。然后根據(jù)這些觀測(cè)數(shù)據(jù)，精確地繪制出這些恒星的位置、距離、運(yùn)動(dòng)以及亮度變化。如果任務(wù)順利，蓋亞將新發(fā)現(xiàn)幾十萬個(gè)新天體，比如全新的系外行星以及褐矮星。

除了太陽系以外的觀測(cè)，蓋亞還將會(huì)對(duì)太陽系內(nèi)的數(shù)十萬顆小行星進(jìn)行觀測(cè)。另外，還有大約50萬個(gè)遙遠(yuǎn)的類星體也是它的觀測(cè)目標(biāo)，然后根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)愛因斯坦的廣義相對(duì)論進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證。

蓋亞空間望遠(yuǎn)鏡的核心組成是兩個(gè)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和三個(gè)科學(xué)探測(cè)儀，這幾個(gè)設(shè)備使得它的感光靈敏度是人類肉眼靈敏度的40萬倍以上，能看到比人眼極限還要暗上4000倍的物體，精度更是達(dá)到了24弧度/秒，這相當(dāng)于能看到1000公里外的一根頭發(fā)，并且測(cè)量出這根頭發(fā)的尺寸。

依靠如此強(qiáng)大的蓋亞空間望遠(yuǎn)鏡，科學(xué)家們就能依靠它拼湊出銀河系的演化歷史，甚至還因此催生出了一個(gè)全新的天文分支：宇宙考古學(xué)。

相信，科學(xué)家們很快就能區(qū)分出恒星的“世代”，從而給銀河系排出一個(gè)家譜來。到時(shí)候，蓋亞就能夠?qū)⒄麄€(gè)銀河系的歷史像倒放一樣，展現(xiàn)在全人類面前。讓我們共同期待這一天的到來吧。

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標(biāo)簽： 恒星形成