发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　地球位于一个约1,000光年的泡泡之中，长期以来研究人员一直想知道这种“超级泡泡”如何形成，1月发表在《自然》学刊的研究中，作者认为至少有15次强大的超新星爆炸所造成。

　　1970年代，天文学家发现地球位于本地泡（Local Bubble）之中，且大约1400万年没有恒星在本地泡中形成。里面恒星要不是在泡泡出现之前就存在，或是如太阳，在外面形成后穿越进去。超新星是造成这个泡泡的原因，它会将制造新恒星所需的材料（例如氢气）推到泡泡边缘，形成恒星诞生区。研究人员在研究中，准确地绘制本地泡周围的恒星形成区域，并在此过程中计算了超级泡泡的膨胀速度。发现本地泡不是均匀的球体，因为它不是由一次爆炸形成的，而是由多颗超新星所产生。

　　研究人员表示：通过追溯过去几千年来附近年轻恒星的位置和运动，我们重建附近空间的历史。强大的超新星爆炸引发不断扩大的冲击波，将星际气体和尘埃云推出外壳，形成本地泡的表面，冲击波继续向外推导致气泡膨胀。研究人员使用欧航局盖亚太空望远镜的数据创建本地泡表面的3D位置图，计算了构成气泡的7个主要恒星形成区域的轨迹。且研究人员也计算出本地泡的扩张速度，发现目前约为每秒6.4公里。他们认为需要15颗超新星来提供动力推动泡泡膨胀，而且这些超新星可能起源于数百万年间的两个独立的星团。

　　研究人员表示：地球目前位于本地泡的中心，但纯属巧合。本地泡形成时太阳距离它约1,000光年，直到500万年前才进入。银河系这种超级泡泡可能非常普遍，且这些泡泡会相互影响，使恒星形成区域位在泡泡的交叉点上。这现象不会是永恒的，太阳在将在约800万年后离开泡泡，且本地泡也正在放缓膨胀，因此到时泡泡可能会消失。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

本地泡

资料来源：Space.com

发布单位：台北市立天文科学教育馆

这是艺术家的想像图，描绘了一颗致密白矮星扭曲了伴星的形状。观察和理论模型表明，这两颗恒星将在大约7,000万年后合并为Ia型超新星。

　　在一次难得的观测中，天文学家发现了由一颗看不见的白矮星牵引着一颗伴星而造成的扭曲现象，这两颗恒星最终会走向合并，并引发灾难性的Ia型超新星爆炸。

　　此双星系统名为HD265435，距离地球约1,500光年，由一颗质量仅为太阳0.6倍的高温次矮星与一颗如太阳一样重但体积比地球稍小的白矮星组成，他们每100分钟绕彼此旋转1次。

　　引起Ia型超新星爆炸主要有2种方式，其中一种方式为白矮星从伴星吸收足够的物质，达到所谓的钱德拉塞卡极限（太阳质量的1.4倍），此时白矮星的核心会被压碎，进而重新点燃核反应并爆炸。另一种方式为在一个双星系统中，其中一颗白矮星和另一颗伴星的总质量接近或超过钱德拉塞卡极限，HD265435正面临这种情况。

　　此研究发表在《自然（Nature）》期刊，华威大学物理系的Ingrid Pelisoli为主要作者。Pelisoli研究团队并没有直接观察到这颗白矮星，相对地，研究人员使用了美国凌日系外行星巡天卫星（TESS）的数据，来观察这颗次矮星的亮度如何随时间变化，意味附近存在一颗巨大的天体，使得这颗次矮星的形状被扭曲。

　　根据他们的观察和理论模型，结论出这颗白矮星将在大约7,000万年后变成超新星。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：Astronomy Now

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　借由欧洲太空局（ESA）的盖亚（Gaia）望远镜，天文学家动手绘制我们银河系附近旋臂的最详细地图，研究团队在这过程中发现了银河系的一个新区域，该区域充满灼热且即将爆炸的亮蓝色恒星，他们将这个区域命名为仙王座刺。在猎户臂（我们的太阳系所在的位置）和英仙臂之间的仙王座刺是两条旋臂之间的一条带状区域，其中充满了大颗恒星，它们的体积是太阳的三倍，并因其炽热的温度而呈现出蓝色。

　　这些巨大的蓝色恒星又称为OB类恒星，它们所发出的光主要是偏蓝色波长的，也同时是整个银河系中最稀有、最热、寿命最短、体积最大的恒星。猛烈的核融合反应致使其表面温度比太阳高数倍，这些巨大的恒星爆炸结束生命时的过程被称为超新星——将复杂生命所必须的重元素分散到银河系深处。

　　OB类恒星很罕见，在一个4000亿颗恒星的星系中，可能不到20万颗，由于它们创造了很多重元素，它们可以被视为银河系的化学富集剂，正是因为这些很久以前就死去的恒星，我们地球的化学才复杂到足以产生生物。

　　研究人员利用恒星视差的技术，对恒星到地球的距离进行三角测量，从而绘制了他们的恒星地图。利用这项技术以及来自盖亚望远镜的数据，该团队绘制出了超出之前所绘制的任何距离的恒星，以及之前被认为是空洞区域的恒星。

　　科学家们通过观察恒星在同一方向上的一致运动，证明了这个新区域是螺旋星系盘的一部分，螺旋星系盘包含了我们银河系的大部分物质，而不仅仅是恒星随机排列的结果。

　　研究人员期望未来能找到更多的OB恒星放入地图中，他们希望这将使我们对银河系的结构有更多的了解，相关论文发表于2021年3月19日的《皇家天文学会月报》上。（编译/台北天文馆研究组技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

左图是根据Chandra的观测资料，对SN1987A超新星碎片撞击周围环状物质的3D模拟。右图是艺术家绘制的波霎风星云。波霎是高速旋转并具有强磁场的中子星，其吹出的粒子和强磁场作用形成波霎风星云。

　　自1987年2月24日大麦哲伦星系里的SN1987A超新星爆炸后，作为四百年来首次肉眼可见的超新星，科学家对其很感兴趣，使它成为拥有最多研究的天体之一，其中包括寻找爆炸后留下的中子星。

　　当质量大的恒星燃烧完核心的氢后，核心将塌缩反弹并把外层吹往太空。塌缩的核心将变成拥有极高密度的中子星，中子星是由中子緻密堆积所形成（约原子核的密度），假如把太阳压成一颗中子星大约仅16公里。

　　波霎（脉冲星）是高速自转并带有强磁场的中子星，具有光束并随中子星自转如灯塔般扫过天空，假如朝向地球时可观测到短的脉冲。有些波霎表面会吹出物质（带电粒子），其速度甚至趋近于光速，当带电粒子和磁场作用将形成结构复杂的波霎风星云。

　　使用钱卓拉（Chandra）X射线天文台和核光谱望远镜阵列（NuSTAR），团队发现因SN1987A的碎片撞击周围物质而产生的相对低能量的X射线。此外因NuSTAR可侦测到更多相对高能量的X射线，借此团队亦发现高能量粒子存在SN1987A的证据。

　　此相对高能量的X射线来源有两个可能，其一是高能量的波霎风星云，另一是爆炸波把粒子加速到高能量，后者不一定需要波霎存在，且可在离爆炸中心较远处出现。

　　但此相对高能量的X射线资料，无法完全用爆炸波来解释，因而提高波霎风星云（中子星）存在的可能性。由于在2012到2014年间，科学家观测此X射线亮度皆差不多，但是于澳洲望远镜緻密阵列（ATCA）观测到的电波讯号强度却增强，这和爆炸波机制预期的结果不吻合。估计依靠爆炸波把电子加速到如NuSTAR观测的高能量，需要花上400年，较超新星残骸的年纪大上10倍。

　　搭配Chandra和NuSTAR的观测与2020年ALMA的在毫米波段观测结果，亦可为波霎星云存在提供证据。

　　因在SN1987A的中心布满灰尘和气体，遮挡其发出的光线。作者利用模拟了解物质对不同波长的X射线的吸收，从而反推原始发出的光谱。并预测数年后这些物质将散开，较不易遮挡光线，估计再过10年左右将可直接观测到坡霎发出的光，揭露中子星的存在。

　　天文学家一直在猜测是否时间不足使中子星形成，抑或形成的是黑洞而不是中子星，SN1987A爆炸后留下的天体数十年来一直是未知谜团，而今新的观测提供更多资讯帮助了解。还需更多的观测资料来支持波霎风星云的存在。假如之后观测到无线电波的增强，伴随着相对高能的X射线减弱，将更能支持中子星的存在。（编译/台北天文馆陈姝蓉）

资料来源：Science News