局部气泡与环 I 气泡的历史与未来

局部气泡与环 I 气泡是最近且最被广泛研究的超级气泡，作为超新星生成气泡的观测与理论实验室。由于气泡的形态与动力学演化依赖于周围密度与压力分布，对银河环境的真实建模对于与观测细致比较至关重要。我们在真实演化的非均匀周围 ISM 中进行了 3D 高分辨率（网格尺度下至 1.25 pc）的局部气泡（LB）及其相邻环 I（L1）超级气泡的水动力模拟。LB 是由 19 场超新星在一组移动中的星团引发的，其路径曾穿过当今局部 HI 空洞。我们再现（i）局部气泡内的 OVI 吸收柱密度，符合 COPERNICUS 与最新 FUSE 观测结果，分别为 $N$(OVI) $<2 \times 10^{13}$ cm$^{-2}$ 与 $N$(OVI) $<7 \times 10^{12}$ cm$^{-2}$；（ii）局部与环 I 超级气泡的观测尺寸；（iii）LB 与 L1 之间相互作用的壳层，经 ROSAT 发现；（iv）将 LB 的年龄约束为 $14.5^{+0.7}_{-0.4}$ Myr；（v）预测约 3 Myr 后两气泡将合并，当时相互作用壳层开始破碎；（vi）作为动力不稳定性结果生成类似局部云的气泡。我们发现，随着演化，超级气泡因周围压力与密度梯度、湍流混合与质量输运而显著偏离理想自相似解。因此，在后期，热内液可穿透周围壳层，这或有助于解释 LMC 气泡中观察到的 Puzzles 能量“不足”现象。