横跨英仙臂的一个巨大、长寿命且缓慢膨胀的超气泡
星系天体物理
2025-12-29 v1
摘要
正如 JWST 观测到的大范围气泡所证明的，恒星反馈是星系演化中的关键机制。在本研究中，我们结合 Gaia 和 LAMOST 的数据，获得了一个具有完整三维速度信息的年轻 O-B2 型恒星样本。聚焦于银河系中已知最大的超级气泡，我们在其边缘识别出几组 O-B2 型恒星，表现出 25.8 km/s 的横向速度和 6.2 km/s 的膨胀速度。利用这些速度，我们计算出穿越时间 t_cross ~ 20 Myr，膨胀时间尺度 t_expansion ~ 80 Myr。我们估计其存活时间尺度 t_survival ~ 250 Myr，超新星间隔 t_SN ~ 0.1 Myr。结合星系剪切时间尺度 t_shear ~ 30 Myr，这些值满足 t_SN < t_shear < t_survival。超新星产生的能量和动量足以维持气泡克服环境压力而增长。这表明重复的超新星补充能量的速度快于剪切和湍流扭曲该空腔的速度。我们的分析将巨型椭圆空腔归类为一个巨大的准稳态超级气泡，类似于 JWST 观测到的幽灵气泡，其稳定性由恒星反馈与星系盘动力学之间的相互作用维持。
引用
@article{arxiv.2512.21927,
title = {A large, long-lived, slowly-expanding superbubble across the Perseus Arm},
author = {Bingqiu Chen and Guangxing Li and Haibo Yuan and Maosheng Xiang and Jixuan Zhou and Pinjian Chen and Martin Krause and Ashley Coombs},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.21927},
year = {2025}
}
备注
Published in Nature Communications