The Local Bubble is a Local Chimney: A New Model from 3D Dust Mapping
本研究借助高分辨率三维尘埃图构建本地泡新模型,发现其形态不规则且银河北半球存在类烟囱延伸结构,推测由超级气泡爆裂形成,可为相关天文研究提供参考。
2024-07-11 astro-ph.GA
Star formation near the Sun is driven by expansion of the Local Bubble
几十年来,我们已经知道太阳位于局部气泡内,这是一个低密度,高温等离子体的空腔,周围环绕着冷的中性气体和尘埃。然而,这个壳层的精确形状和范围,形成的动力和时间尺度,以及它与附近恒星形成的关系仍然不确定,这主要是由于当地星际介质的低分辨率模型。利用盖亚太空任务的新空间和动力学约束,我们在这里报告了对太阳200 pc范围内致密气体和年轻恒星的3D位置,形状和运动的分析。我们发现,几乎所有的恒星形成复合体在太阳附近的谎言的表面上的本地气泡和他们的年轻恒星表现出向外膨胀主要垂直于气泡的表面。这些年轻恒星的运动轨迹支持这样一种假设,即本地气泡的起源是恒星诞生的爆发,然后在气泡中心附近发生死亡(超新星),始于1400万年前。由超新星产生的局部气泡的膨胀将周围的星际介质扫入一个扩展的壳层,这个壳层现在已经碎裂并坍塌成附近最突出的分子云,反过来为超新星驱动的恒星形成理论提供了强有力的观测支持。
2022-01-13 astro-ph.GA
A model of Mira's cometary head/tail entering the Local Bubble
我们模拟了米拉周围的彗星结构,作为来自米拉A的AGB风和流动环境的相互作用。我们的模拟引入了以下新的元素:我们假设米拉在稠密环境中进化了200 kyr后进入了局部气泡(低密度日冕气体)。当米拉进入气泡时,彗星的头部迅速膨胀,而尾部在100 kyr的时间尺度内保持良好的准直。结果是一个宽头/窄尾的结构,类似于观察到的米拉彗星的形态。我们的新的自适应网格代码WALICXE,这是详细描述进行了模拟。
2010-10-15 astro-ph.GA
Magnetic Field Strengths and Grain Alignment Variations in the Local Bubble Wall
已知来自星际介质的光学和红外连续偏振通常是由于与磁场对齐的不规则尘埃颗粒。这提供了一个重要的工具来探测这些场的几何形状和强度,特别是如果可以理解晶粒排列效率的变化。在这里,我们研究偏振变化观察到整个本地泡壁,使用一个大的偏振调查北银河帽(\textit{b} $>30^\circ$)从\citet{berdyugin2014}。将这些数据与存档的光度和光谱数据以及\citet{lallement2003}绘制的局部气泡图一起进行分析。我们可以通过假设排列驱动机制是由于来自周围恒星场的辐射来模拟观测数据。特别是,我们发现,分数偏振占主导地位的光从OB协会在150 pc的太阳,但在很大程度上是不敏感的辐射场从红场星。这种行为与辐射晶粒排列理论的预期波长依赖性是一致的。我们还用Davis-Prasekhar-Fermi方法研究了局域磁泡壁中磁场的相对强度。我们发现一个系统地变化的磁场强度分布的证据,在该领域的变化与晶粒排列效率的变化相关,表明相对较高的场强区域可能代表了压缩的壁的流出的相互作用在本地气泡和周围的OB协会相反的流量。
2019-01-23 astro-ph.GA
Probing the Local Bubble with Diffuse Interstellar Bands. III. The Northern hemisphere data and catalog
本文介绍了一种新的高信噪比观测方法,观测了局域气泡及其周围的星际弥散带。我们观察了432条视线,并获得了$λ$ 5780和$λ$ 5797等长DIBs的等效宽度,距离为$\sim$ 200 pc。所有的观测都是在2.5米艾萨克·牛顿望远镜上用中色散摄谱仪进行的,历时三年,最小信噪比为$\sim$ 2000。本文给出了$λ$ 5780和$λ$ 5797的全部选择,并将星际参数:$λ$ 5780,$λ$ 5797,Na I D线的观测值(包括不确定度)制成表格。
2014-12-13 astro-ph.GA
Local Bubble contribution to the 353-GHz dust polarized emission
到目前为止,还没有显示在与宇宙微波背景(CMB)研究相关的频率上的弥漫的银河系极化发射是来自我们银河系的附近还是更远的区域。这就质疑了以前在局部和大尺度上约束磁场模型的尝试。这项工作的范围是调查和量化的贡献的尘埃和磁化的本地星际介质所观察到的发射,是由热尘埃偏振。我们使用恒星作为距离蜡烛,并通过比较热尘埃在亚毫米波长下偏振的发射和星光引起的光学偏振来探测视线亚毫米偏振特性。我们提供了统计上可靠的证据表明,在高银河系纬度($|b| \geq 60^\circ$),$353$ GHz极化天空观测到的\textit{Planck}是由一个接近的磁化结构,延伸之间的$200$和$300$ pc和符合壳的本地泡沫。我们的研究结果将有助于模拟本地气泡的磁场和描述CMB银河系前景。
2019-11-02 astro-ph.GA
Probing the Local Bubble with Diffuse Interstellar Bands. I. Project overview and Southern hemisphere survey
我们已经进行了一个高信噪比的光谱调查670附近的早期型恒星,映射弥漫星际带(DIB)的吸收和周围的本地泡。该项目最初是在欧洲南方天文台的新技术望远镜上进行南半球调查,后来扩展到使用艾萨克牛顿望远镜进行全天调查。在本系列的第一篇论文中,我们介绍了整个项目,并介绍了南半球调查的结果。我们提供了一个在5780、5797、5850、6196、6203、6270、6283和6614 nm处的DIB的等效宽度测量的目录,星际Na { \sc i} D线在5890和5896 nm处的目录,恒星He { \sc i}线在5876 nm处的目录。我们发现,5780 DIB是相对较强的整个,相比5797 DIB,但特别是在本地泡和界面处与更中性的介质。6203型双金属显示出类似的行为,但与6196型双金属显示出类似的行为。一些附近的恒星显示出令人惊讶的强DIBs,而一些遥远的恒星显示出非常弱的DIBs,这表明局部气泡内外都有小尺度的结构。没有被探测到的视线特别清楚地追踪到了局部气泡的范围,并显示出它向光环开放。局部气泡有一个与热气体和/或恶劣的星际辐射场接触的壁。不过,这面墙是穿孔的,导致辐射和可能的热气泄漏。另一方面,致密的自屏蔽云存在于离太阳更近的地方,可能在本地气泡本身之内。至于DIB的载体,我们的观察证实了这一概念,即这些是大分子,其行为的差异主要取决于它们不同的弹性和/或电荷,更微妙的差异可…
2015-09-26 astro-ph.GA
A recent re-acceleration of the Local Bubble revealed by kinematics of young star associations
利用Gaia DR3数据对年轻恒星群进行三维聚类分析,发现三个恒星群的速度呈先降后升的摆动模式,揭示本地泡近期经历超新星爆发驱动的再加速,支持其作为动态演化结构的图景。
2025-09-23 astro-ph.GA
Faraday tomography of LoTSS-DR2 data: III. Revealing the Local Bubble and the complex of local interstellar clouds in the high-latitude inner Galaxy
本研究利用LoTSS-DR2数据开展法拉第断层扫描,结合多波段数据探测高银纬内银河系本地泡及周边结构,估算其距离并提出包含电离锋面的本地泡壁修正模型。
2024-07-09 astro-ph.GA
The Local Leo Cold Cloud and New Limits on a Local Hot Bubble
我们提出了一个多波长的本地狮子座冷云(LLCC),一个非常接近,非常冷的云在星际介质的研究。通过对恒星吸收的研究,我们发现LLCC离我们的距离在11.3秒差距到24.3秒差距之间,这使它成为已知的离我们最近的冷中性介质云,并且在当地空腔的边界之内。在21厘米HI线的云的观测表明,LLCC是非常冷的,温度范围从15 K到30 K,是最适合由两个碰撞组件组成的模型。该云团伴随着100微米的热尘埃排放,表明尘气比略低,为48 x 10^-22兆焦耳·年·sr^-1厘米^2。我们发现,LLCC是太远了,附近的复杂的本地星际云之间的碰撞产生的,但小的相对速度表明,LLCC在某种程度上与这些云。我们使用LLCC在1/4 keV X射线中进行遮蔽实验,使我们能够区分所观察到的软X射线背景的不同可能来源。我们发现,一个本地的热泡模型不能单独考虑低纬度软X射线背景,但各向同性发射太阳风电荷交换没有重现我们的数据。在一个组合的本地热泡和太阳风电荷交换的情况下,我们排除了从本地热泡发射1/4千电子伏发射率大于1.1斯诺登/ pc在3西格玛,4倍低于以前的估计。这一结果极大地改变了我们对本地星际介质的看法。
2011-04-27 astro-ph.GA
Bursting Bubbles: Clustered Supernova Feedback in Local and High-redshift Galaxies
我们比较了超新星驱动的超级气泡的演化与本地和高红移星系的观测分析模型,以及本地恒星形成星系中完整的HI壳的性质。我们的模型正确地预测了本地恒星形成星系中超级风的存在(例如,NGC 253)和$z \sim 2$附近流出的普遍性。我们发现,高红移星系可以在致密的ISM中“捕获”20- 50%的反馈动量(其余部分逃逸到附近的CGM中),而局域星系可能包含来自中央星暴的反馈动量的$\lesssim$ 10%。使用方位角平均星系的属性,我们预测,大多数超级气泡失速和片段\emph{within}的ISM,这发生在,或接近,气体尺度的高度。我们发现一个一致的解释,在所观察到的HI气泡的半径和速度,并预测,大多数将在ISM内的碎片,而那些能够突破起源于短的动态时间区域(其中的动态时间短于反馈时间尺度)。此外,我们证明了模型与恒定的团簇形成效率每Toomre质量是不一致的发生流出高$z$星爆和当地的环核地区。
2022-01-21 astro-ph.GA
In Search of an Interface between Warm and Hot Gas within the Local Bubble
我们检查了哈勃太空望远镜上的太空望远镜成像光谱仪(STIS)记录的三颗恒星HD 32309、41 Ari和$η$ ~Tel的紫外光谱,这些恒星位于局部热泡的边界内。在我们寻找Si IV、C IV、和N V,可以揭示存在于本地温暖的($T\sim 7000$ K)中性介质和更遥远的热($T\sim 10^6$ K)星际介质之间的界面。在所有情况下,我们都没有检测到这样的离子。我们最有意义的上限是log N(C IV)< 11.86,朝向HD 32309,这低于穿透传导/蒸发界面或湍流混合层的视线的预期。我们提供了这些负面结果的原因,无论是抑制的导电层所造成的屏蔽的本地云由其他云,这可能会使我们更难以感测离散的吸收功能,从气体在中间温度,或由切向磁场的存在下,在大多数地方的本地云的表面上。
2020-09-01 astro-ph.GA
On the shape of the local bubble
在薄层近似的框架中模拟了局部气泡的形状。通过引入星际介质密度的轴向分布,如指数分布、高斯分布、平方反比分布和Navarro-Frenk-White分布,模拟了局域气泡的非对称形状。一些观测到的局部气泡的非对称轮廓的可用性,使我们能够通过观测的可靠性百分比来匹配理论和观测。该模型与地球上放射性同位素的存在是兼容的。
2020-02-07 astro-ph.GA astro-ph.SR
Local Bubble. Extinction within 55 pc?
在局部ISM的映射中,知道在哪里可以测量局部气泡的边界的第一指示是有意义的。依巴谷距离结合B-V测光和某种光谱分类允许绘制空间消光分布。光度测量法几乎可以用于依巴谷星的完整样本,密歇根分类法可以用于delta = +5 deg(1900)以南的较亮恒星。对于北方和较暗的恒星,给出了光谱类型,例如HD类型,但通常缺少光度类别。然而,B-V测光和视差确实允许矮星/巨星分离,这是因为在颜色星等图中,红化矢量的斜率值与主序的梯度相比,其形式为:B-V vs. M_V+A_V = V+5(1+log(pi)),以及依巴谷样本中存在的相当浅的消光。本文给出依巴谷2距离小于55 pc的恒星的中值A_V(l,b)分布。第一、第二象限的北部消光最大,可达0.2等,第三和第四象限的南部消光最小,可达0.05等。消光极小值的边界在几度的角分辨率上显得相当连贯
2013-06-25 astro-ph.GA
A 3D tomography of the Local Bubble with SKA-Low
Yunnan University(云南大学);SKA Observatory, SKA-Low Science Operations Centre(SKA天文台,SKA-Low科学运营中心);LUX, Observatoire de Paris, Université PSL, Sorbonne Université, CNRS(LUX,巴黎天文台,PSL大学,索邦大学,法国国家科学研究中心)
利用SKA-Low在50-350 MHz的偏振巡天,通过高灵敏度高分辨率成像和RM合成,揭示本地泡内磁化介质的3D结构及其形成演化。
2026-06-25 astro-ph.GA
Double-peaked Lyman-$α$ emission at z=6.803: a reionisation-era galaxy self-ionising its local HII bubble
本文报道了在平行于Abell 370的前沿场中,位于$z=6.803$,A370 p\_z1的一个星系中发现的双峰莱曼α轮廓。Lyman-$α$曲线($Δv=101_{-19}^{+38} (\pm48)\,\text{km s}^{-1}$)的蓝峰和红峰之间的速度分离表明电离光子$> 59(51)\% (2σ)$的逃逸分数极高.光谱能量分布表明,一个年轻的($50$ Myr),恒星形成($12\pm 6 \, \rm{M}_\odot \rm{yr}^{-1}$)星系与IRAC过量意味着强[OIII]+H $β$发射。在测量的高逃逸分数的基础上,我们证明了A370p_z1能够单独产生足够大的电离气泡,以解释其莱曼α分布的蓝色分量。我们讨论A370 p\_z1是否可以代表一个更大的人口发光的$z\simeq7$双峰莱曼-α发射源与高逃逸分数,自电离的环境没有相关的紫外线微弱的来源的贡献。
2020-10-13 astro-ph.GA
A Non-Equilibrium Ionization Model of the Local and Loop I Bubbles - Tracing the Ovi Distribution
我们提出了迄今为止第一个三维高分辨率流体动力学模拟跟踪非平衡电离演化(使用Eborae原子和分子等离子体发射代码- E(A+M)PEC)的本地气泡和圈I超气泡嵌入在湍流超新星驱动的星际介质。
2011-08-31 astro-ph.GA astro-ph.HE
The Local Bubble in the interstellar medium and the origin of the low energy cosmic rays
通过对宇宙射线能谱的分析,特别是AMS-02实验的精确数据,支持了局域泡在附近星际介质中的重要作用。这表明,低于约200 GV的刚性(动量/电荷比)的大部分宇宙射线来自局部泡中的超新星遗迹,这些超新星遗迹似乎发生在$10^6$年前,并促成了它的形成。在较高的刚性的贡献,从“本地源”,一个单一的超新星遗迹产生的一些$10^5$年前似乎占主导地位,至少1000 GV。
2016-10-22 astro-ph.GA astro-ph.HE
A three-dimensional map of the hot Local Bubble using diffuse interstellar bands
太阳系位于一个低密度的空腔内,被称为局部气泡,其中似乎充满了温度为10 $^6$ K的X射线发射气体。这样的条件对于典型的星际原子和分子来说太苛刻了。星际气体中存在着一种神秘的示踪物,称为弥散星际带(DIB),它通常以吸收特征出现在恒星光谱中。这些乐队的携带者基本上仍然身份不明。在这里,我们使用两种不同的DIB示踪剂($λ$ 5780和$λ$ 5797)报告的三维结构的局部气泡,这表明,DIB载体存在于气泡。该图显示与外部相比,气泡内部的$λ$ 5797/ $λ$ 5780的低比率。这一发现证明,$λ$ 5780 DIB的载体可以承受X射线光解离和快离子溅射,其中$λ$ 5797 DIB的载体屈服。这意味着DIB载体可能比迄今为止认为的更稳定,并且$λ$ 5780 DIB的载体必须大于$λ$ 5797 DIB的载体。另一种可能是,小规模的致密(和冷却)结构,屏蔽了一些DIB载体必须在气泡内普遍存在,这意味着这种结构可能是超新星驱动气泡的内在特征。
2019-07-17 astro-ph.GA astro-ph.SR
The THESAN project: connecting ionized bubble sizes to their local environments during the Epoch of Reionization
本研究利用THESAN辐射流体动力学模拟,追踪再电离时期电离气泡的演化,发现气泡尺寸与局部环境、光源亮度及过密度密切相关,并验证了电离红移作为局部探针的有效性。
2024-06-05 astro-ph.CO astro-ph.GA
Interstellar polarisation and extinction in the Local Bubble and the Gould Belt
我们分析了3871 { \it盖亚} DR 2和{ \it依巴谷}星在500秒差距内,没有表现出相当大的内在偏振的光学星际线性偏振的13个数据源的全天汇编。这些数据一起分析了5个3D地图和模型的变红$E(B-V)$。我们考虑偏振度$P$、位置角$θ$和偏振效率$P/E(B-V)$随银河系坐标、距离$R$和去红颜色的变化。$P$在古尔德带中平面处显示最大值。$P/R$在局部气泡中下降几次,以$P=0.1$ %定义气泡的边界。在气泡中显示一滴$P/E(B-V)$。相当数量的恒星具有过高的$P/E(B-V)$,其中变红来自Arenou等人,Drimmel等人或Lallement等人,要么拒绝Serkowski的极限$P/E(B-V)<9.3$ %/磁,要么表明这些数据来源系统地低估了红化。气泡外的$P$和$E(B-V)$的空间和颜色相关变化相互补偿,导致几乎恒定的$P/E(B-V)$。一个巨大的尘埃排列的信封在泡泡外面的中高纬度地区占主导地位。马克卡宁云、北极支线和其他一些细丝都是这个包层的一部分。
2018-11-04 astro-ph.GA astro-ph.SR
Numerical studies on the link between radioisotopic signatures on Earth and the formation of the Local Bubble. I. 60Fe transport to the solar system by turbulent mixing of ejecta from nearby supernovae into a locally homogeneous ISM
在深海地壳和沉积物中发现半衰期为百万年的放射性核素,如Fe 60,为确定附近超新星的日期和位置提供了独特的可能性。我们想定量地确定,60 Fe的增强是几颗超新星的结果,这些超新星也是我们银河系栖息地本地气泡形成的原因。我们进行了三维流体动力学自适应网格细化模拟(分辨率下降到subparsec尺度)的本地气泡和相邻的循环I超级气泡在不同的均匀,自引力环境。为了建立局部和圈I超泡,我们考虑了产生核心坍缩超新星爆炸的时间序列和位置,这些爆炸是从某些恒星运动群的死亡成员的质谱中得出的。60 Fe的释放及其随后的超级气泡空腔内的湍流混合过程是通过被动标量,其中衰变的放射性同位素的产率根据最近的恒星演化计算进行调整。该模型能够再现的时间和强度的60 Fe过剩观察到相当高的精度,提供的外部密度不超过0.3 cm-3的平均值。因此,这里提出的两个最佳拟合模型是用模仿经典的热电离和热中性介质的背景介质获得的。我们还发现,(凝结在尘埃颗粒上)可以通过两种物理机制传递到地球:要么是通过单个快节奏的超新星爆炸波,由于局部气泡外壳的反射,这些爆炸波有时甚至会穿过地球轨道两次,要么是通过局部气泡本身的超壳,一次性注入所有以前超新星的60 Fe含量,但是在更长的时间范围内。
2017-04-26 astro-ph.GA astro-ph.HE
An analytical model for the magnetic field in the thick shell of Galactic bubbles with uniform initial conditions
本文推导了均匀初始磁场下爆炸泡厚壳内无散正则磁场的解析模型,并结合三维尘埃图表明本地泡在高银纬对同步辐射贡献显著。
2025-02-14 astro-ph.GA astro-ph.HE
Can the Local Bubble explain the radio background?
ARCADE 2气球测辐射热计与其他一些仪器一起探测到了频率低于约3 GHz的射电同步加速器背景。目前,河外射电源和弥漫的银河辐射都不能解释这一发现。我们使用本地测量的宇宙射线电子人口,解调太阳风的影响,和其他观测约束结合湍流磁场模型来预测无线电同步辐射的本地泡沫。我们发现,模拟的无线电发射的光谱指数大致与无线电背景一致。我们的模型可以近似地再现平均磁场强度B在3-5 nT之间时观察到的天线温度。我们认为,这不会违反脉冲星测量的观测约束。然而,预测频谱中的曲率意味着其他迄今未知的源必须在100 MHz以下做出贡献。此外,磁能密度将超过热能和宇宙射线电子能量密度,可能导致反向磁级联,在不同的天空方向上无线电发射的变化很大,以及高极化。我们认为,这与几个观察结果不一致,因此,磁场可能要低得多,很可能受到相对论或热粒子(B = 0.2-0.6 nT)的能量密度均分的限制。在后一种情况下,我们预测本地泡沫的贡献,无法解释的无线电背景在最多的百分比水平。
2021-01-13 astro-ph.GA astro-ph.HE
Imprints of the Local Bubble and Dust Complexity on Polarized Dust Emission
本文利用三维尘埃图和普朗克偏振数据,发现大尺度尘埃偏振分数主要由扩展的三维尘埃分布复杂性决定,而非本地泡几何结构,且该效应在1.25千秒差距内显著。
2024-09-01 astro-ph.CO astro-ph.GA