最新研究：太阳系附近发现巨型结构，跨度高达100光年

大家好，我是魅力科学君，今天我们要聊的话题是：一项近日发表在《自然·天文学》上的最新研究表明，太阳系附近发现巨型结构，其跨度高达100光年。

根据介绍，此次研究主要致力于搜寻此前未被发现的分子云，简单来讲，分子云就是主要由分子构成的星际云，它们是宇宙中恒星诞生的主要场所，具有相当高的研究价值。

由于分子云有很多都位于宇宙中的“黑暗区域”，我们很难直接观测到它们的存在，因此在过去的研究中，科学家主要将一氧化碳来作为分子云的“示踪剂”，这是因为一氧化碳分子具有不对称结构和永久电偶极矩，能够在低温下通过转动能级的跃迁发射特定波段的电磁辐射（毫米波和亚毫米波）。

然而这样的方法却有很大的局限性，毕竟并不是所有的分子云都有足够数量的一氧化碳，也正因为如此，研究人员将目光投向了氢分子。

作为宇宙中丰度最高的元素，氢占据了可观测宇宙中大约73.9%的质量（不含暗物质和暗能量），所以在分子云中，氢分子的含量稳居第一，只不过由于氢分子是一种非常对称的分子，它们没有永久的永久电偶极矩，无法像一氧化碳分子那样在低温下发射特定波段的电磁辐射。

根据研究人员的介绍，此次研究采用了一种新的方法，其关键原理在于利用了氢分子在特定条件下的一个特性：远紫外荧光。

简单来讲，当氢分子暴露在紫外线辐射下时，它们会吸收这些高能量的光子，从低能态跃迁到高能态，而处于高能态的氢分子是不稳定的，它们又会释放出能量，回落到低能态，这个释放能量的过程并非简单地发出吸收的紫外线光子，而是通过一系列复杂的跃迁，辐射出波长在远紫外波段的光子，这就是所谓的远紫外荧光。

所以从理论上来讲，我们就可以通过远紫外荧光发现分子云的存在。

为了验证这种方法是否可行，研究人员对已知的远紫外波段的探测数据进行了大量的梳理，结果发现，在我们太阳系附近，就存在着一片巨大的分子云，随后研究人员将其命名为“厄俄斯”（Eos，古希腊神话中的黎明女神）。

研究人员表示，“厄俄斯”靠近一个能提供强大紫外线辐射的“光源”——“北银极支”（North Polar Spur），这是一个充斥大量电离气体和强磁场巨大区域，从银河系平面一直延伸到北天极，正是其释放出的紫外线辐射，帮助我们发现了“厄俄斯”的存在。

探测数据表明，这个巨型结构在整体上呈现为类似月牙的形状，其跨度高达100光年，位于距离地球仅约300光年的地方，在宇宙尺度上，这可以说是非常近了，如果我们可以直接看到它的话，其在天空中的视直径就大概是满月的40倍。

（↑“厄俄斯”的可视化效果图）

值得一提的是，尽管“厄俄斯”的估计质量约为太阳的2000倍，但它却没有足够的时间“孕育”出恒星，这是因为来自“北银极支”的高能光子和宇宙射线正在逐渐将其“打散”，根据此次研究的估算，平均每100万年，“厄俄斯”就会损失相当于600个太阳的质量，所以在不太遥远的未来，这个巨型结构就会完全消散在宇宙之中。

研究人员表示，“厄俄斯”的发现，证实这种全新的探测方法是有效的，而这只是一个开始，目前研究团队正在致力于更深入的研究，在未来，我们将有望找到更多此前未被发现的分子云，这将有助于我们更好地理解恒星及其行星系统的诞生和演化过程。

参考资料：A nearby dark molecular cloud in the Local Bubble revealed via H2 fluorescence. Nat Astron (2025)，doi.org/10.1038/s41550-025-02541-7