地球坐落在一个1000光年宽的虚空中，周围有成千上万的年轻恒星--但这些恒星是如何形成的呢？在日前发表在《自然》上的一篇论文中，来自哈佛大学天体物理中心和史密森尼中心(CfA)及太空望远镜科学研究所(STScI)的天文学家们重建了我们银河系附近的进化历史，其展示了从1400万年前开始的一连串事件是如何导致一个巨大的气泡的产生，而这个气泡是所有附近年轻恒星形成的原因。
天文学家和数据可视化专家Catherine Zucker指出：“这真的是一个起源故事；我们第一次可以解释所有附近的恒星形成是如何开始的。”
据了解，这篇论文的中心图是一个三维时空动画，其揭示了所有年轻的恒星和恒星形成区域--在地球的500光年内--都位于一个被称为本星系泡(Local Bubble)的巨大气泡的表面。虽然天文学家知道它的存在已经有几十年了，但科学家们现在可以看到并理解本星系泡的开始以及它对周围气体的影响。
我们恒星的来源：本星系泡
通过利用大量的新数据和数据科学技术，这个时空动画显示了1400万年前首次爆发的一系列超新星是如何将星际气体向外推的，并由此创造了一个气泡状的结构--其表面已经成熟，适合恒星的形成。
今天，七个著名的恒星形成区或分子云--空间中可以形成恒星的密集区域--坐落在气泡表面上。
“我们计算过，约有15颗超新星在几百万年中熄灭，进而形成我们今天看到的本星系泡，”Zucker说道。他现在是STSCI的NASA哈勃研究员。
天文学家指出，这个形状怪异的气泡并没有休眠，而是继续缓慢增长。
Zucker说道：“它正以约每秒4英里的速度滑行。虽然它已经失去了大部分的动力，在速度方面已经基本趋于平稳。”
这个气泡的膨胀速度以及在其表面形成的年轻恒星的过去和现在的轨迹是利用ESA发射的天基观测站盖亚获得的数据得出。
哈佛大学教授、天体物理学中心的天文学家Alyssa Goodman指出：“这是一个令人难以置信的侦探故事，由数据和理论共同驱动。我们可以利用各种独立的线索拼凑出我们周围恒星形成的历史：超新星模型、恒星运动和本星系泡周围物质的精美的新三维地图。”他是这项研究的论文共同作者，也是促成这一发现的数据可视化软件glue的创始人。
气泡无处不在？
这项研究的论文共同作者、维也纳大学教授João Alves指出：“当产生本地气泡的第一颗超新星爆炸时，我们的太阳离这个行动很远。但在约500万年前，太阳穿过银河系的路径把它带入了气泡，现在太阳几乎就在气泡的中心--只是运气好而已。”
今天，当人类从太阳附近向太空望去时，他们有一个前排座位，看到气泡表面周围发生的恒星形成过程。
天文学家在近50年前首次提出理论--认为超级气泡在银河系中普遍存在。“现在，我们有证据了--而我们正处于这些东西的中间的机会有多大？”Goodman问道。她解释称，从统计学上看，如果这种气泡在我们的银河系中是罕见的，那么太阳就非常不可能位于一个巨大气泡的中心。
Goodman将这一发现比作一个类似于有很多洞的瑞士奶酪银河系，奶酪上的洞被超新星炸出来，而新恒星可以在由垂死的恒星创造的洞周围的奶酪中形成。
接下来，包括合著者和哈佛大学博士生Michael Foley在内的研究小组计划绘制出更多的星际气泡以获得它们的位置、形状和大小的完整三维视图。绘制出气泡及它们之间的关系最终将使天文学家了解垂死的恒星在诞生新的恒星方面所起的作用以及像银河系这样的星系的结构和演变。
Zucker想知道，这些气泡在哪里接触？它们是如何相互作用的？超级气泡是如何推动像银河系中的太阳这样的恒星的诞生的？