浩瀚无垠，万古千秋，我们透过索菲亚看向宇宙更深处十年前

【浩瀚无垠，万古千秋，我们透过索菲亚看向宇宙更深处】十年前，美国宇航局的机载望远镜——索菲亚平流层红外天文台首次观测宇宙。从2010年5月26日的夜晚开始，索菲亚通过观测肉眼不可见的红外线，对隐秘的宇宙深处有了许多科学发现
索菲亚的处女首飞，被称为“曙光” ，它观测到了热量通过云层中的孔洞从木星内部喷涌而出，它还透过梅西叶82星系浓稠的尘埃云，窥得数以万计正在形成的恒星。该天文台于2014年正式全面投入运行——这相当于发射了一台太空望远镜，但当它还在进行安装和性能测试时，就已经有了新的发现。
经过改装的波音747SP机内装有一个直径近9英尺的望远镜，飞行高度高达45000英尺，高于99%的水蒸气，以获得地面望远镜无法观测到的红外宇宙的清晰视图。它的机动性使它能在诸如公海的遥远位置捕捉到短暂的天文事件。同时，因为索菲亚每次飞行之后都会着陆，所以可以最新技术进行升级，以应对最为急迫的科学问题。
通过索菲亚，科学家们在太空中观测到了宇宙中第一种分子，揭示了行星的诞生与灭亡的更多细节，解释了超大质量黑洞的动力来源，以及星系演化和成形的方法。以下是索菲亚在过去十年中的一些重大发现：
发现了宇宙中的第一种分子
索菲亚发现了宇宙形成的第一种分子，名为氦氢化物。它最初形成于宇宙大爆炸后仅仅100000年，这是宇宙演化的第一步，并最终形成了我们今天所知的复杂宇宙。在现代宇宙的某个角落应该也存在同样的分子，但在索菲亚于一个名为NGC7027的行星状星云中发现它之前，它在实验室之外从未被探测到。在现代宇宙中对该粒子的发现，证实了我们对早期宇宙基本理解的一个关键部分。

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图解：行星星云NGC7027的图像，同时展示了氦氢化物分子图像。在这个行星星云中， SOFIA探测到了氦氢化物，氦（红色）和氢（蓝色）的组合，这是早期宇宙中形成的第一种分子。这是现代宇宙中首次发现氦氢化物。图源：NASA
猎户星云中的新生恒星在阻止其兄弟恒星的诞生
猎户星云中一颗新生恒星的星风正在清楚它周围的气泡，进而阻止新恒星在它周围形成。天文学家称这个现象为“反馈” ，这是我们理解今天所能看到的和未来会形成的恒星的关键。在这个发现之前，科学家们一直以为是其他原因在很大程度上调节着行星的形成，例如被称为超新星的恒星爆炸。

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图解：猎户座星云中心新形成的恒星风正在形成气泡（黑色），并阻止新恒星在其附近形成。与此同时，风正在将分子气体（颜色）推到边缘，在气泡周围形成一个密集的外壳，让恒星“后代”能够形成。图源：NASA
对星系风的“称量”可以为星系演化提供线索
索菲亚发现，从雪茄星系(M82)中心吹出的风沿磁场排列，输送这大量的物质。磁场通常与星系平面平行，但星系风将其拖拽，并使其垂直排布。由星系内大比例的恒星的诞生驱动产生的强星系风，可能是物质逃离星系的一大机制。在早期宇宙，类似的过程可能影响了最初一批星系的基础演化。

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图解：雪茄星系（M82）的合成图像，这是一个距离大熊座约1200万光年的星暴星系。索菲亚探测到的磁场，如流线所示，似乎跟随强烈的核恒星爆发产生的双极流（红色）。该图像结合了基特峰天文台的可见星光（灰色）和氢气（红色）的追踪，以及来自索菲亚和斯皮策太空望远镜的近红外和中红外星光和尘埃（黄色）。图源：NASA