天文學家首次拍到類太陽恒星“吹氣泡”，揭開早期太陽系面紗

IT之家 2 月 25 日消息，天文學家首次拍攝到一顆年輕的類太陽恒星向外“吹氣泡”的畫面，讓人類得以罕見一窺我們太陽系周邊區域在幼年時期的可能狀態。

借助美國航空航天局（NASA）的錢德拉 X 射線天文臺，研究人員觀測了恒星 HD 61005—— 這是一顆距地球約 120 光年的年輕恒星，質量與溫度和太陽大致相當，并探測到其周圍包裹著一個巨大的熾熱氣體泡。

NASA 在一份聲明中介紹，這種由恒星風“吹”出的氣泡被稱為“天球層”（astrosphere）。當恒星強勁的恒星風撞擊周圍的星際氣體和塵埃時，便會形成一個保護性空腔，這與太陽的日球層非常相似，日球層如同屏障，保護太陽系免受銀河系宇宙射線的侵襲。

這是人類首次在類太陽恒星周圍，通過 X 射線探測到天球層存在的證據，也是天文學家迄今為止，對太陽系外這類恒星氣泡最清晰的觀測。

據IT之家了解，錢德拉天文臺敏銳的 X 射線探測能力，讓天文學家捕捉到 HD 61005 周圍微弱的延展輻射，這正是其天球層的發光輪廓。X 射線產生于恒星快速、致密的恒星風與周圍更冷的星際氣體相撞之處：來自恒星風的高速粒子與太空中溫度較低的物質相互作用，釋放出 X 射線，從而讓錢德拉天文臺能夠“看見”這個氣泡。

HD 61005 的年齡約為 1 億年，相較于已有 46 億年高齡的太陽仍十分年輕，它的恒星風也要猛烈得多。研究人員估算，其恒星風速約為太陽當前恒星風的 3 倍，密度則約為 25 倍。這種更強的能量，讓它吹出了一個更大、更明亮的熾熱氣體天球層。

同時，該恒星周邊的星際環境密度，也約為太陽當前周邊環境的 1000 倍，這進一步增強了星際相互作用，讓 X 射線信號足夠顯著，被錢德拉天文臺成功捕捉。

該研究第一作者、約翰斯 · 霍普金斯大學的凱里 · 利斯在公布錢德拉觀測結果的聲明中表示：“這項關于類太陽恒星天球層的最新研究成果，能幫助我們了解太陽日球層的形態，以及它在太陽演化、穿行銀河系的數十億年間發生了怎樣的變化。”

天文學家還給 HD 61005 起了個綽號 ——“飛蛾”，因為它在紅外波段下呈現出翼狀的碎片盤：這些塵埃是恒星形成時的殘留物質，形狀如同被恒星在太空中穿行的軌跡“雕刻”而成。

對其天球層的觀測，為研究早期太陽系的環境提供了珍貴視角。那時年輕太陽的恒星風更強，與周圍氣體、塵埃的相互作用也更為劇烈。該研究還揭示了恒星風如何塑造行星環境，以及可能如何影響其他恒星周圍行星的宜居性。

論文合著者、哈佛-史密森尼天體物理中心的斯科特 · 沃爾克表示：“我們每天都受太陽影響，不僅來自它發出的光，也來自它吹向太空的恒星風，這些風會影響人造衛星，甚至可能影響前往月球或火星的宇航員。這張 HD 61005 周圍天球層的圖像，為我們提供了關鍵信息，讓我們了解太陽在演化早期的恒星風可能是什么樣子。”

該團隊的研究成果已被《天體物理學雜志》正式接收，即將發表。