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太空中的巨大空腔为恒星如何形成提供新线索

江瑞林
摘要 天文学家在分析附近分子云形状和大小的 3D 地图时发现了太空中的一个巨大空腔。今天在《天体物理学杂志快报》中描述的球形空洞跨越约 15

天文学家在分析附近分子云形状和大小的 3D 地图时发现了太空中的一个巨大空腔。

今天在《天体物理学杂志快报》中描述的球形空洞跨越约 150 秒差距——近 500 光年——位于英仙座和金牛座之间的天空。位于天体物理学中心的研究团队| 哈佛和史密森尼认为这个空洞是由大约 1000 万年前爆发的古代超新星形成的。

神秘的空腔被英仙座和金牛座分子云包围——这是太空中恒星形成的区域。

“数百颗恒星正在这个巨大气泡的表面形成或已经存在,”领导这项研究的天体物理中心 (CfA) 理论与计算研究所 (ITC) 的博士后研究员 Shmuel Bialy 说。“我们有两种理论——要么是一颗超新星在这个气泡的核心爆炸,将气体向外推,形成我们现在所说的‘英仙座-金牛座超级壳’,要么是数百万年来发生的一系列超新星随着时间的推移而创造的。”

这一发现表明,英仙座和金牛座分子云在太空中并不是独立的结构。相反,它们是由同一个超新星冲击波形成的。“这表明当一颗恒星死亡时,它的超新星会产生一系列事件,最终可能导致新恒星的诞生,”比亚利解释说。

映射恒星苗圃

气泡和周围云的 3D 地图是使用来自盖亚的新数据创建的,盖亚是欧洲航天局 (ESA) 发射的天基天文台。

今天发表在《天体物理学杂志》 ( ApJ ) 上的一项单独研究中,描述了英仙座和金牛座分子云以及其他附近云的3D 地图究竟是如何分析的。这两项研究都利用了德国马克斯普朗克天文学研究所研究人员创建的尘埃重建。

这些地图代表了第一次以 3D 形式绘制的分子云。云的先前图像被限制为二维。

“几十年来,我们一直能够看到这些云,但我们从来不知道它们的真实形状、深度或厚度。我们也不确定这些云有多远,”CfA 博士后研究员 Catherine Zucker 说,他领导了这项研究。 ApJ 研究。“现在我们知道它们在哪里,只有 1% 的不确定性,这让我们能够辨别它们之间的空白。”

但为什么首先要绘制云?

“关于气体如何重新排列以形成恒星,有许多不同的理论,”扎克解释道。“天文学家过去曾使用模拟测试过这些理论想法,但这是我们第一次使用真实而非模拟的 3D 视图来比较理论与观察,并评估哪些理论最有效。”

触手可及的宇宙

这项新研究标志着天文学会 (AAS) 的期刊首次在增强现实中发表天文学可视化。科学家和公众只需用智能手机扫描论文中的二维码,就可以与空腔及其周围分子云的可视化进行交互。

“你真的可以让宇宙漂浮在你的厨房桌子上,”哈佛大学教授和 CfA 天文学家 Alyssa Goodman 说,她是这两项研究的合著者和胶水的创始人,胶水是用于创建分子云图的数据可视化软件。

古德曼将新出版物称为“未来论文”的例子,并认为它们是迈向科学互动性和可重复性的重要步骤,AAS 在 2015 年承诺将其作为其出版物现代化努力的一部分。

“我们需要更丰富的科学发现记录,”古德曼说。“而且目前的学术论文可能会做得更好。这些论文中的所有数据都可以在线获取——在哈佛的Dataverse 上——这样任何人都可以在我们的结果基础上进行研究。”

古德曼设想未来的科学文章会定期包含音频、视频和增强的视觉效果,让所有读者更容易理解所呈现的研究。

她说:“像这样的 3D 可视化可以帮助科学家和公众了解太空中发生的事情以及超新星的强大影响。”