Tajemniczy tunel międzygwiezdny w otoczeniu Słońca. Astronomowie prezentują przełomowe wyniki badań

Mogłoby się wydawać, że wylatując z Układu Słonecznego, natrafimy już na prawdziwą pustkę kosmiczną. Jakby nie patrzeć, od najbliższych gwiazd dzielą nas ponad cztery lata świetlne. To jednak tylko pozory, bowiem spoglądając na przestrzeń kosmiczną w odpowiednim zakresie promieniowania, odkryjemy, że nasz układ planetarny zanurzony jest w gorącym gazie o względnie niskiej gęstości. Analizując strukturę tego gazu, naukowcy właśnie odkryli swoisty tunel międzygwiezdny, w którym się przypadkowo znajdujemy.
Tajemniczy tunel międzygwiezdny w otoczeniu Słońca. Astronomowie prezentują przełomowe wyniki badań

Owa struktura to tzw. Lokalny Gorący Bąbel (LHB), o którego istnieniu wiemy już od ponad pięćdziesięciu lat. Teraz po raz pierwszy udało się stworzyć szczegółową, trójwymiarową mapę tego tworu. Do jej wykonania wykorzystano dane z przeglądu całego nieba wykonanego przez kosmiczny teleskop eROSITA. Dzięki temu badacze odkryli wahania temperatury w ramach samego bąbla oraz zidentyfikowali potencjalne tunele łączące LHB z pobliskimi strukturami kosmicznymi.

Różnice temperatur między różnymi fragmentami bąbla są najprawdopodobniej skutkiem eksplozji supernowych. Eksplodujące masywne gwiazdy ogrzewają, a jednocześnie zmniejszają gęstość gazu w swoim otoczeniu, tworząc bańki o niskiej gęstości.

Czytaj dalej: Skąd się wzięły ostatnie epoki lodowcowe? Odpowiedź jest w kosmosie

Co jednak niezwykle ciekawe, określenie granic Lokalnego Gorącego Bąbla pozwoliło naukowcom dostrzec swoisty tunel międzygwiazdowy, którym nasz bąbel łączy się z superbąblem w Gwiazdozbiorze Centaura. Najprawdopodobniej tunel ten został wyrzeźbiony przez szybkie wiatry gwiazdowe i intensywne promieniowanie emitowane przez młode gorące gwiazdy. Możliwe nawet, że LHB jest tylko fragmentem całej sieci tuneli łączących różne superbąble w naszym otoczeniu kosmicznym.

Po raz pierwszy o istnieniu Lokalnego Gorącego Bąbla dowiedzieliśmy się w połowie lat siedemdziesiątych XX wieku. Wtedy to astronomowie dostrzegli wokół Układu Słonecznego niskoenergetyczne promienie rentgenowskie.

Takie promienie teoretycznie powinno być łatwo pochłaniane przez materię międzygwiazdową, a więc jej obecność dowodziła tego, że otoczenie Słońca ma naprawdę niską gęstość. Dwie dekady później jednak pojawił się jednak pewien problem. Okazało się bowiem, że promienie rentgenowskie o niskiej energii mogą być emitowane w interakcjach zachodzących między wiatrem słonecznym a geokoroną, czyli najbardziej zewnętrzną warstwą atmosfery Ziemi.

Źródło: Michael Yeung/MPE

Sytuację zmienił dopiero teleskop eROSITA, który został umieszczony w przestrzeni kosmicznej, 1,5 miliona kilometrów od Ziemi, a więc daleko poza geokoroną. W końcu naukowcy mieli możliwość zmierzenia ilości promieniowania rentgenowskiego w faktycznym otoczeniu Układu Słonecznego. Tak się dobrze złożyło, że okres działalności teleskopu przypadł na okres minimum aktywności słonecznej, dzięki czemu dane obserwacyjne były w minimalnym stopniu obciążone przez wiatr słoneczny. W efekcie, w końcu powstała najdokładniejsza jak dotąd mapa rentgenowska nieba.

Wcześniejsze badania wykazały, że gaz w LHB ma jednorodną niską gęstość, ale badania przeprowadzone przez eROSITA pozwoliły badaczom na odwzorowanie struktury bańki z niespotykaną dotąd szczegółowością. Mapa ujawniła, że ​​LHB rozciąga się w kierunku biegunów galaktycznych, co sugeruje, że gorący gaz w jego wnętrzu rozszerza się łatwiej w tych kierunkach, gdzie występuje mniejszy opór ze strony gęstego dysku galaktycznego.

Czytaj także: Dziwna planetoida stała się właśnie jeszcze dziwniejsza. Zdradziły to sondy obserwujące… Słońce

Oprócz międzygwiazdowego tunelu w kierunku Centaura naukowcy odkryli, że LHB może być częścią rozległej sieci podobnych tuneli. Zespół stworzył również trójwymiarowy model kosmicznego otoczenia Układu Słonecznego, uwzględniający szczegóły dotyczące pozostałości supernowych, obłoków pyłu i innych struktur międzygwiazdowych. Na zewnętrznej krawędzi LHB określono krawędzie gęstych obłoków molekularnych, które stopniowo się od nas oddalają, rozpychane przez gorący gaz LHB.

Warto tutaj zauważyć, że Słońce weszło do LHB zaledwie kilka milionów lat temu, co stanowi stosunkowo krótki okres w porównaniu do wieku Słońca wynoszącego 4,6 miliarda lat. Podczas podróży przez Drogę Mleczną Słońce czasami przemieszcza się przez różne obszary przestrzeni międzygwiazdowej, a jego obecne położenie w LHB jest tylko swoistym stanem przejściowym. Tak się składa, że nasze życie przypadło na okres, w którym Słońce znajduje się niemal dokładnie w centrum obłoku gorącego gazu.

Jedno jest pewne: nowy, trójwymiarowy model LHB stanowi nieocenione narzędzie do zrozumienia złożonego oddziaływania sił w naszym galaktycznym sąsiedztwie. Pozwoli on nam zupełnie inaczej spojrzeć na nasze bezpośrednie otoczenie i na znajdujące się tuż za nim obłoki gęstego i chłodniejszego gazu.