超级气泡

超级气泡是天文学的术语，用来描述横越数百光年，被数颗超新星和恒星风充满了10⁶ K气体的空洞。太阳系就位在一个古老的，被称为本地泡的超级气泡的中心，它的边界在数百光年的距离之外，可以追踪使恒星消光的尘埃突然增加的区域来界定。

形成

质量最大的恒星，质量的范围从8倍太阳质量至大约100倍太阳质量，和经常聚集成OB星协，在光谱类型为O和早期的B型恒星。巨型的O型恒星有强大的恒星风，并且这些恒星会以超新星的爆炸结束它们的生命。

最强烈的恒星风释放的动能高达10⁵¹ 尔格（10⁴⁴ J），相当于一颗超新星的爆炸。这些恒星风可以吹出直径数十光年的恒星风泡 ^[1]。同样的，超新星的爆炸驱动的爆炸波可以达到更大的空间，并以每秒钟数百公里的速度向外扩张。.

OB星协中的恒星不会受到重力的束缚，但是会以大约20 km s^-1的速度在最强大的恒星风泡内相互漂离。结果是，大多数的超新星爆炸都发生在这些恒星风泡雕琢出来的空洞之内^[2]^[3]。它们从未形成可以看见的超新星残骸，反而以高效率将它们的能量以声波的型式置入高热的内部。足够大的超级气泡可以穿越整个星系盘吹送过来，释放它们的能量进入周围的星系晕，甚至是星系团内介质中^[4]^[5]。

被超级气泡清除的星际气体冷却后，会形成密度较高的壳包围在空洞的周围。这些壳最初是在21公分波长的氢谱线观测中被发现的^[6]，导致超级气泡形成的理论的公式化。它们也观察到了来自内部高温气体的X射线，来自离子壳层的可见光和从壳层上清扫出尘埃的连续性的红外线辐射。X射线和人类可以看见的可见光辐射是较年轻的超级气泡典型的辐射，而21公分波长的辐射则来自更大、更老的对象，甚至是多个超级气泡的结合，并且有时为了区别它们而称之为超级壳层。

超级气泡的例子

反银心壳层：一个曾被称为窃笑者的超级壳层。
Henize 70 ^[7]
本地泡：包含太阳系的超级气泡
麒麟热斑 (Monogem Ring) ^[8]：伦琴X射线天文台 (ROSAT)在软X射线能量待发现的超级气泡，位于麒麟座和双子座之间，距离大约1,000光年。他被认为是高度发展的86,000年前超新星残骸。如果它在可见光也有一样的亮度，将会照亮夜空中25°直径的范围。
在大麦哲伦星系的LHA 120-N 44 (N44) ^[9]^[10]。
蛇夫座超级气泡（英语：Ophiuchus Superbubble）^[11] ^[12]
盾牌座超级壳层 ^[13] ^[14]。
猎户-波江超级气泡

图片库

甚大望远镜大麦哲伦星云中的超级气泡LHA 120-N 44（英语：N44 (emission nebula)）图像。图片来源：ESO/Manu Mejias。

Per-Tau 壳，一个巨大的恒星形成球壳，其边缘有英仙座和金牛座分子云。^[15]^[16]

本地泡，一个约 1,000 光年宽、约 14 Myr 年龄的古老超级气泡，正在驱动附近几乎所有近期的太阳附近的恒星形成。^[17]^[18]

超级气泡 Henize N70 的业余图像。图片来源：Dylan O'Donnell，根据知识共享公共领域许可分发。

参考资料

^ Castor, J.; McCray, R., & Weaver, R. Interstellar Bubbles. Astrophys. J. (Letters). 1975, 200: L107–L110. doi:10.1086/181908.
^ Tomisaka, K.; Habe, A., & Ikeuchi, S. Sequential explosions of supernovae in an OB association and formation of a superbubble. Astrophys. Space Sci. 1981, 78: 273–285 [2009-05-17]. doi:10.1007/BF00648941. （原始内容存档于2021-12-22）.
^ McCray, R.; Kafatos, M. Supershells and Propagating Star Formation. Astrophys. J. 1987, 317: 190–196 [2009-05-17]. doi:10.1086/165267. （原始内容存档于2021-12-22）.
^ Tomisaka, K.; Ikeuchi, S. Evolution of superbubble driven by sequential supernova explosions in a plane-stratified gas distribution. Publ. Astron. Soc. Japan. 1986, 38: 697–715 [2009-05-17]. （原始内容存档于2021-12-22）.
^ Mac Low, M.-M.; McCray, R. Superbubbles in Disk Galaxies. Astrophys. J. 1988, 324: 776–785 [2009-05-17]. doi:10.1086/165936. （原始内容存档于2021-12-22）.
^ Heiles, C. H I shells and supershells. Astrophys. J. 1979, 229: 533–544 [2009-05-17]. doi:10.1086/156986. （原始内容存档于2021-12-22）.
^ Henize 70:在大麦哲伦星系中的一个超级气泡（页面存档备份，存于互联网档案馆），1999年11月30日的每日一天文图
^ Monogem Ring （页面存档备份，存于互联网档案馆）, The Internet Encyclopedia of Science
^ A Cosmic Superbubble. ESO Photo Release. [20 July 2011]. （原始内容存档于2017-11-30）.
^ N44 Superbubble （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Astronomy Picture of the Day
^ Yurii Pidopryhora, Felix J. Lockman, and Joseph C. Shields. The Ophiuchus Superbubble: A Gigantic Eruption from the Inner Disk of the Milky Way （页面存档备份，存于互联网档案馆）, The Astrophysical Journal 656:2, 928-942 (2007)
^ Huge 'Superbubble' of Gas Blowing Out of Milky Way. PhysOrg.com. 2006-01-13 [2008-07-04]. （原始内容存档于2012-03-15）.
^ STIS and GHRS Observations of Warm and Hot Gas Overlying the Scutum Supershell (GS 018−04+44 （页面存档备份，存于互联网档案馆）, The Astrophysical Journal
^ Observational Evidence of Supershell Blowout in GS 018-04+44: The Scutum Supershell （页面存档备份，存于互联网档案馆）, The Astrophysical Journal, Volume 532, Issue 2, pp. 943-969.
^ 'Superbubble' region of star formation was created by supernovae, study suggests. Physics World. 11 October 2021 [18 October 2021]. （原始内容存档于2023-01-12）.
^ Bialy, Shmuel; Zucker, Catherine; Goodman, Alyssa; Foley, Michael M.; Alves, João; Semenov, Vadim A.; Benjamin, Robert; Leike, Reimar; Enßlin, Torsten. The Per-Tau Shell: A Giant Star-forming Spherical Shell Revealed by 3D Dust Observations. The Astrophysical Journal Letters. 1 September 2021, 919 (1): L5. Bibcode:2021ApJ...919L...5B. ISSN 2041-8205. S2CID 237581543. arXiv:2109.09763 . doi:10.3847/2041-8213/ac1f95  （英语）.
^ 1,000-light-year Wide Bubble Surrounding Earth Is Source Of All Nearby, Young Stars - SCIENMAG: Latest Science And Health News. 12 January 2022 [12 February 2022]. （原始内容存档于2022-12-22）.
^ Zucker, Catherine; Goodman, Alyssa A.; Alves, João; Bialy, Shmuel; Foley, Michael; Speagle, Joshua S.; Großschedl, Josefa; Finkbeiner, Douglas P.; Burkert, Andreas; Khimey, Diana; Swiggum, Cameren. Star formation near the Sun is driven by expansion of the Local Bubble. Nature. January 2022, 601 (7893): 334–337. Bibcode:2022Natur.601..334Z. ISSN 1476-4687. PMID 35022612. S2CID 245906333. arXiv:2201.05124 . doi:10.1038/s41586-021-04286-5 （英语）.

外部链接

Tenorio-Tagle, G., & Bodenheimer, P. "Large-scale expanding superstructures in galaxies （页面存档备份，存于互联网档案馆）". 1988, Annual Review of Astronomy and Astrophysics 26, 145-197. General overview.

[1] Castor, J.; McCray, R., & Weaver, R. Interstellar Bubbles. Astrophys. J. (Letters). 1975, 200: L107–L110. doi:10.1086/181908.

[2] Tomisaka, K.; Habe, A., & Ikeuchi, S. Sequential explosions of supernovae in an OB association and formation of a superbubble. Astrophys. Space Sci. 1981, 78: 273–285 [2009-05-17]. doi:10.1007/BF00648941. （原始内容存档于2021-12-22）.

[3] McCray, R.; Kafatos, M. Supershells and Propagating Star Formation. Astrophys. J. 1987, 317: 190–196 [2009-05-17]. doi:10.1086/165267. （原始内容存档于2021-12-22）.

[4] Tomisaka, K.; Ikeuchi, S. Evolution of superbubble driven by sequential supernova explosions in a plane-stratified gas distribution. Publ. Astron. Soc. Japan. 1986, 38: 697–715 [2009-05-17]. （原始内容存档于2021-12-22）.

[5] Mac Low, M.-M.; McCray, R. Superbubbles in Disk Galaxies. Astrophys. J. 1988, 324: 776–785 [2009-05-17]. doi:10.1086/165936. （原始内容存档于2021-12-22）.

[6] Heiles, C. H I shells and supershells. Astrophys. J. 1979, 229: 533–544 [2009-05-17]. doi:10.1086/156986. （原始内容存档于2021-12-22）.

[7] Henize 70:在大麦哲伦星系中的一个超级气泡（页面存档备份，存于互联网档案馆），1999年11月30日的每日一天文图

[8] Monogem Ring （页面存档备份，存于互联网档案馆）, The Internet Encyclopedia of Science

[9] A Cosmic Superbubble. ESO Photo Release. [20 July 2011]. （原始内容存档于2017-11-30）.

[10] N44 Superbubble （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Astronomy Picture of the Day

[11] Yurii Pidopryhora, Felix J. Lockman, and Joseph C. Shields. The Ophiuchus Superbubble: A Gigantic Eruption from the Inner Disk of the Milky Way （页面存档备份，存于互联网档案馆）, The Astrophysical Journal 656:2, 928-942 (2007)

[huge_superbubble-12] Huge 'Superbubble' of Gas Blowing Out of Milky Way. PhysOrg.com. 2006-01-13 [2008-07-04]. （原始内容存档于2012-03-15）.

[13] STIS and GHRS Observations of Warm and Hot Gas Overlying the Scutum Supershell (GS 018−04+44 （页面存档备份，存于互联网档案馆）, The Astrophysical Journal

[14] Observational Evidence of Supershell Blowout in GS 018-04+44: The Scutum Supershell （页面存档备份，存于互联网档案馆）, The Astrophysical Journal, Volume 532, Issue 2, pp. 943-969.

[10.3847/2041-8213/ac1f95-report1-15] 'Superbubble' region of star formation was created by supernovae, study suggests. Physics World. 11 October 2021 [18 October 2021]. （原始内容存档于2023-01-12）.

[10.3847/2041-8213/ac1f95-16] Bialy, Shmuel; Zucker, Catherine; Goodman, Alyssa; Foley, Michael M.; Alves, João; Semenov, Vadim A.; Benjamin, Robert; Leike, Reimar; Enßlin, Torsten. The Per-Tau Shell: A Giant Star-forming Spherical Shell Revealed by 3D Dust Observations. The Astrophysical Journal Letters. 1 September 2021, 919 (1): L5. Bibcode:2021ApJ...919L...5B. ISSN 2041-8205. S2CID 237581543. arXiv:2109.09763 . doi:10.3847/2041-8213/ac1f95  （英语）.

[17] 1,000-light-year Wide Bubble Surrounding Earth Is Source Of All Nearby, Young Stars - SCIENMAG: Latest Science And Health News. 12 January 2022 [12 February 2022]. （原始内容存档于2022-12-22）.

[18] Zucker, Catherine; Goodman, Alyssa A.; Alves, João; Bialy, Shmuel; Foley, Michael; Speagle, Joshua S.; Großschedl, Josefa; Finkbeiner, Douglas P.; Burkert, Andreas; Khimey, Diana; Swiggum, Cameren. Star formation near the Sun is driven by expansion of the Local Bubble. Nature. January 2022, 601 (7893): 334–337. Bibcode:2022Natur.601..334Z. ISSN 1476-4687. PMID 35022612. S2CID 245906333. arXiv:2201.05124 . doi:10.1038/s41586-021-04286-5 （英语）.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

形成

超级气泡的例子

图片库

相关条目

参考资料

外部链接