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年轻的“太阳”被钱德拉天文台抓到在“吹泡泡”

天体球,HD 61005。图片来源:X-ray:NASANASA “钱德拉”X‑射线望远镜首次捕捉到“年轻太阳”吹泡泡的

天体球,HD 61005。图片来源:X-ray:NASA

NASA “钱德拉”X‑射线望远镜首次捕捉到“年轻太阳”吹泡泡的现场画面

这颗泡泡——称为“星际气泡”(astrosphere)——完整包围了这颗年轻恒星。恒星表面的风将气泡吹大并注入热气体,使之在扩散到更冷的银河气体与尘埃时不断膨胀。与之相似,太阳周围也存在一层被称为**日球层(heliosphere)**的气泡,由太阳风形成。它延伸至我们太阳系行星之外,保护地球免受来自星际空间的有害粒子侵袭。

1. 首次清晰呈现星际气泡

这是天文学家首次获得类似太阳的恒星周围星际气泡的影像。图像呈现微微延伸的发射,而不是像其他此类恒星那样仅显示单一光点。

“我们已经研究太阳的星际气泡数十年,但我们无法从外部观察到它,” 巴尔的摩约翰斯·霍普金斯大学的 Carey Lisse 说,Lisse 主导的研究2026年2月已被《天体物理学期刊》接受发表。 “这份关于类似恒星星际气泡的新钱德拉结果让我们了解了太阳的形状,以及随着太阳在银河中演化与运动,它在数十亿年间如何变化。” 论文已在 arXiv 预印本服务器上公开。

2. 这颗年轻的“太阳”

恒星名称:HD 61005

距离:约 120 光年,靠得相当近。

质量与温度:与太阳相当,但年龄仅约 1 亿年,而太阳约 50 亿年。

3. 强大风吹的年轻太阳

由于年纪非常年轻,HD 61005 的粒子风比太阳更强:速度约 3 倍快,密度约 25 倍太阳风。

这使星际气泡的“吹泡”过程更为激烈,仿佛太阳数十亿年前的状态。

“太阳每天都会影响我们,不仅仅是光照,还有它向空间喷射的风,能够干扰我们的卫星,甚至可能影响前往月球或火星的宇航员。” 这句话来自共同作者 Scott Wolk(哈佛‑史密森宇宙学中心 CfA),“HD 61005 星际气泡的影像为我们提供了关于太阳早期风的宝贵信息。”

4. 为什么叫 “蛾子(Moth)” 系统

天文学家给 HD 61005 系统起了昵称 “蛾子”(Moth),因为它周围有大量尘埃,远红外望远镜观察时呈现类似蛾翼的形状。

尘埃带是星体形成后留下的残余物,类似我们太阳系的 柯伊伯带。

观察显示,HD 61005 周围的星际物质比太阳系更稠密 约千倍。

自 1990 年代起,天文学家一直试图捕捉到类似太阳的星际气泡。钱德拉能够探测 HD 61005 的星际气泡,原因在于其恒星风撞击周围较冷的星际尘埃与气体时产生 X‑射线。密集的本地银河环境、钱德拉的高分辨率 X‑射线视角、强大的恒星风以及恒星靠近都共同产生了强烈的 X‑射线信号,最终揭示出 HD 61005 的星际气泡,直径约为 地球到太阳距离的 200 倍。

5. 这对我们自己的太阳意味着什么

Brad Snios(前 CfA,现 MITRE)说:“关于蛾子被火焰吸引的说法并非夸张。在 HD 61005 的例子里,尘埃的‘蛾子’是在火焰周围诞生的。”

太阳在年轻时很可能经历了与 HD 61005 相似的发展阶段,也可能曾经穿越过比现在更密集的尘埃与气体区,从而与 HD 61005 的演化更为相似。

“如果我们处在像蛾子所在的银河区域,日球层只会延伸到土星轨道;相反,如果蛾子位于我们这里,它的星际气泡将比太阳的大 10 倍,” Lisse 解释道。

6. 捕捉星际气泡的漫长追求

HD 61005 不能用肉眼直接观测到,但足够近,天空观察者可用双筒望远镜看到。

2014 年,钱德拉对 HD 61005 进行了一次 1 小时的观测,首次提供了中心恒星 X‑射线发射的线索。

2021 年,天文学家对其进行了近 19 小时的观测,足以检测到延伸的星际气泡结构。

这项研究为我们揭示了年轻太阳如何塑造其保护层,也让我们更好地理解自身日球层的过去与未来。

勇编撰自论文"First Resolution of a Main Sequence G-Star Astrosphere Using Chandra". arXiv.2026相关信息,文中配图若未特别标注出处,均来源于自绘或公开图库。