Sistemul Solar se află într-un vid uriaș și misterios (Bula Locală) și acum știm de ce

Sistemul Solar se află în mijlocul unui vid uriaş într-o regiune a galaxiei Calea Lactee care se numește Bula Locală. Această regiune se întinde pe o distanţă de aproximativ 1.000 de ani-lumină şi conţine plasmă având o temperatură ridicată şi o densitate scăzută.

Bula Locală este înconjurată de un înveliș de gaz neutru, mai rece și mai dens, și de praf.

Cum s-a format Bula Locală şi de ce Sistemul Solar se află chiar în mijlocul acesteia sunt întrebări la care oamenii de ştiinţă au încercat să găsească un răspuns.

O echipă de astronomi condusă de Centrul Harvard și Smithsonian pentru Astrofizică (CfA) a cartografiat recent Bula Locală cu cea mai mare precizie de până acum și a descoperit că aceasta a fost, probabil, creată în mediul interstelar de o serie de explozii de supernove cu milioane de ani în urmă.

Acest lucru este în concordanță cu unele studii anterioare, cu observaţia că acum cercetătorii au determinat că Bula Locală, care încă se extinde, este responsabilă pentru pepinierele stelare de la frontiera sa.

„Pentru prima dată putem explica cum a început formarea stelelor din apropiere”, afirmă astronomul Catherine Zucker din cadrul Institutului de Știință al Telescopului Spațial, care a efectuat cercetarea în timp ce se afla la CfA.

Bula Locală a fost descoperită relativ recent, în anii 1970 și 1980, prin observaţii astronomice din domeniul optic, radio și al razelor X. Treptat, aceste observații au relevat o regiune imensă de aproximativ 10 ori mai puțin densă decât media mediului interstelar din galaxia Calea Lactee.

O ilustrare a Bulei Locale cu formarea de stele la suprafața acesteia. Credit: Leah Hustak/STScI

Din moment ce știm că supernovele pot „săpa” cavități în spațiu, maturând gazul și praful pe măsură ce se extind în exterior, aceasta poate fi considerată o explicație rezonabilă pentru Bula Locală. Cu toate acestea, a cunoaşte cu precizie cum și când s-a produs acest proces este dificil.

Este greu să măsori mărimea unei regiuni a spațiului atunci când te afli în interiorul ei și este cu mult mai greu să măsuri un vid atunci când ești înconjurat de stele strălucitoare și de alte obiecte cosmice.

Zucker și echipa ei au folosit cele mai recente date obţinute în cadrul proiectului Gaia. Acest proiect, aflat în curs de desfășurare, are drept scop determinarea, cu cea mai mare precizie de până acum, a pozițiilor și mișcărilor stelelor tinere din Calea Lactee aflate la o distanţă de până la 650 ani-lumină.

Cercetătorii au descoperit că toate stelele tinere și regiunile de formare a stelelor se află la „suprafața” Bulei Locale. Această observaţie are sens din moment ce o supernovă care se extinde induce unde de șoc și comprimă materialul în care se extinde. Acest lucru creează noduri dense în gazul molecular care plutește în mediul interstelar şi care se prăbuşeşte (colaps) sub propria greutate pentru a forma stele.

Cercetătorii au efectuat şi simulări ale mișcărilor regiunilor de formare a stelelor pentru a modela expansiunea Bulei Locale. Acest lucru le-a permis să reconstituie evoluţia acestei regiuni a spaţiului, potrivind rezultatele calculelor cu harta Bulei Locale. Ei au descoperit că istoria Bulei Locale a început cu aproximativ 14,4 milioane de ani în urmă, mai întâi cu o perioadă de formare a stelelor, urmată de supernovele stelelor masive având o viaţă scurtă.

„Am calculat că aproximativ 15 supernove au dispărut de-a lungul a milioane de ani pentru a forma Bula Locală pe care o vedem astăzi”, explică Zucker.

În prezent, Bula Locală are o rază de aproximativ 538 de ani-lumină și încă se extinde, deși relativ lent, cu o rată de aproximativ 6,7 kilometri pe secundă.

De ce Sistemul Solar se află chiar în mijlocul Bulei Locale? Cercetătorii cred că este o pură întâmplare.

„Atunci când s-au declanșat primele supernove care au creat Bula Locală, Soarele nostru era departe de acțiune.

În urmă cu aproximativ cinci milioane de ani, Soarele a intrat în această Bulă Locală, iar acum Soarele se află aproape chiar în centrul acesteia”, a declarat fizicianul și astronomul João Alves de la Universitatea din Viena, Austria.

Potrivit cercetătorilor, acest lucru sugerează că galaxia Calea Lactee este, probabil, plină de bule similare, deoarece probabilitatea ca acest lucru să se întâmple este foarte mică dacă aceste bule sunt rare.

Ideea evocă o galaxie Calea Lactee structurată similar unui burete de mare sau, poate, ca o roată aplatizată de brânză elvețiană.

Următorul pas ar fi cartografierea celorlalte bule din Calea Lactee. Locațiile, dimensiunile, formele și modul în care interacționează între ele ar putea fi indicii pentru o mai bună înțelegere a formării stelelor și istoriei evolutive a Căii Lactee.

Viitoarele date Gaia, care urmează să fie disponibile în acest an, s-ar putea dovedi extrem de utile în acest sens.

„Aceasta este o căutare de detectiv, condusă atât de date, cât și de teorie.

Putem pune cap la cap istoria formării stelelor din jurul nostru folosind o mare varietate de indicii independente: modele de supernove, mișcări stelare și hărți 3D tot mai precise ale materiei din jurul Bulei Locale”, a declarat astronomul Alyssa Goodman de la Universitatea Harvard.

Cercetarea a fost publicată în Nature.

Traducere după The Solar System Exists Inside a Giant, Mysterious Void, And We Finally Know Why