太陽很大，但是太陽系更大，而科學家發(fā)現(xiàn)，我們的太陽系正好位于太空中一個相對空的區(qū)域的中心。這個空腔的粒子密度極低，至少比我們銀河系中星際介質(zhì)的平均密度低10倍，但同時它包含一層薄薄的高溫x射線發(fā)射等離子體，可以達到100萬度。
這個空腔被稱為局部氣泡，它是我們的太陽和數(shù)千顆鄰近恒星的家園，那么科學家是如何發(fā)現(xiàn)這個氣泡的呢？它最初是如何形成的？最重要的是，太陽是什么時候進入它的？這個氣泡是不是意味著人類被外星文明圈養(yǎng)了？帶著這些問題，我們開始今天的話題。
首先，科學家通過觀測發(fā)現(xiàn)這個局部氣泡的形狀不是球形的，所以將其稱為氣泡有點不準確，相反，它有點像一個沙漏形狀，在銀河平面上最窄而且氣泡似乎是開放的，并在遠離銀河平面的方向上沖入銀河暈。最后，它的直徑約為1000光年，在它的邊界上，它被一層更冷、密度更高、中性更大的氣體和塵埃所包圍，在這個宇宙空洞內(nèi)，有幾團星際介質(zhì)和宇宙物質(zhì)的云團天體在氣泡邊界附近的片狀光結(jié)構(gòu)中定向，與其他幾顆相鄰的恒星一起。
太陽系目前被嵌入了一種被稱為“局部絨毛復(fù)合體”的云中。然后，一些隧道似乎通過周圍的稠密氣體從局部氣泡分支出來，并打開進入其他空腔。這些相互連接的空腔與我們在一塊典型海綿上看到的洞類似，局部氣泡是在20世紀70年代和80年代通過光學射電和x射線天文學的結(jié)合發(fā)現(xiàn)的，然而多年來，人們一直不知道這種結(jié)構(gòu)最初是如何形成的，這些年來，為了研究氣泡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，人類發(fā)射了不同的任務(wù)。
探測器任務(wù)從1992年到2001年進行，并檢查了氣泡內(nèi)的熱euv源。2003年2月，一個名為宇宙熱星際等離子體光譜儀芯片的小型空間天文臺發(fā)射。該任務(wù)一直持續(xù)到2008年，并觀測了局部氣泡內(nèi)的熱氣體。2019年，研究這一宇宙現(xiàn)象的計劃終于出現(xiàn)了突破，當時研究人員報告了第一張利用漫射星際帶觀測的局部氣泡3d地圖。這張精確地圖是由蓋亞發(fā)布的數(shù)據(jù)繪制的，蓋亞是一個正在進行的項目，旨在以最高精度繪制銀河系中恒星的位置和運動。該任務(wù)僅次于哈勃。
除此之外，蓋亞還繪制了距離太陽650光年內(nèi)的氣體和年輕恒星的地圖，蓋亞的觀測揭示了一些關(guān)于氣泡的有趣信息，并最終為其形成之謎提供了答案得出結(jié)論，恒星形成區(qū)域中的所有年輕恒星都位于表面，在數(shù)百萬年前發(fā)生的一系列1型或2型超新星爆炸可能從星際介質(zhì)中切割出的局部氣泡中誕生。
超新星是宇宙中最明亮、能量最大的爆炸之一，1型超新星發(fā)生在雙星系統(tǒng)中，其中一顆恒星是白矮星，另一顆恒星可能是紅巨星。在這樣一個雙星系統(tǒng)中，白矮星開始從紅巨星的大氣層中引力吸引氣體，使其朝向自身。當這些被吸入的氣體到達熱得令人難以置信的白矮星表面時，它迅速點燃，從而在恒星表面產(chǎn)生爆炸。
與之形成鮮明對比的是，第二類超新星是單個大質(zhì)量恒星死亡的結(jié)果，當一顆恒星無法繼續(xù)在其核心進行核聚變時，它在重力作用下開始坍縮，結(jié)果恒星外層在幾分之一秒內(nèi)向內(nèi)坍縮，速度約為光速的23%，因為中子會簡并壓力將核心坍縮保持在進入的外層在與核心碰撞后反彈，產(chǎn)生沖擊波，從而作為2型超新星引爆。
在上述兩種情況下，超新星向外膨脹時，撞擊并壓縮其膨脹的物質(zhì)。這導(dǎo)致在星際介質(zhì)中形成密集的分子氣體節(jié)。這些密集區(qū)域在重力作用下進一步坍塌，從而形成年輕的恒星恒星模擬表明，局部氣泡的歷史大約始于1440萬年前，據(jù)估計，大約15顆超新星在數(shù)百萬年內(nèi)爆炸形成了我們今天看到的局部氣泡。這個空洞目前的半徑是538光年，它仍在以每秒約6.7公里的速度向外擴張。
太陽系一直在運行在過去的五六百萬年里，通過這個被局部氣泡占據(jù)的區(qū)域，它正好位于局部星際云中，或者是氣泡中一個較小的相對密度較大的物質(zhì)區(qū)域。一些理論表明，當?shù)谝活w超新星爆炸形成局部氣泡時，太陽已經(jīng)靠近該區(qū)域，大約在500萬年前，太陽繞著銀河系運行時進入了氣泡，這就是為什么太陽幾乎被放置在氣泡中心的原因，當然，這也說明了這個氣泡并不是外星文明的產(chǎn)物，人類也并不是被圈養(yǎng)的。
科學家認為局部氣泡不是銀河系中唯一的空穴，銀河系可能充滿了這樣的氣泡。通過詳細研究它們的位置、大小、形狀和相互作用可以幫助我們更好地理解恒星的形成和銀河系的演化，至于這些神秘的氣泡，或許再過幾百萬年，隨著太陽系繞行的持續(xù)，太陽系自然就有可能脫離這個氣泡，但是誰也不敢保證前面還有一個氣泡正在等待著我們，你認為呢？歡迎留下你的看法！
