Forró gázbuborék a Naprendszer közelében

Egy forró, táguló csillagközi buborék mozgását sikerült pontosan azonosítani a  Nap közelében, amelynek fala néhány tízezer év múlva ér el bennünket.

A Tejútrendszerben a csillagközi teret kitöltő gáz eloszlása nem egyenletes. Sűrűségét, mozgását és hőmérsékletét számos folyamat együttesen befolyásolja. Napunk (a Naprendszerrel együtt) Galaxisunk gázanyagban gazdag fősíkjában található, ezen belül is egy kiterjedt és ritka buborékban foglalunk helyet. Ez az ún. Lokális Forró Buborék (Local Hot Bubble), amely gyakorlatilag egy vagy több összeolvadó idős szupernóva-maradvány kis sűrűségű, ionizált anyaga. A képződményt egy vagy több közeli csillag halálakor fújta a csillagközi térbe. Egy aszimmetrikus, enyhén homokóra alakú, ritka térség ez, amelynek szabálytalan határa észak felé közel 91, dél felé kb. 358 fényévre van tőlünk.

Az XMM-Newton-űrteleszkóppal a hatalmas buborék szerkezetét vizsgálva egy másik, nála fiatalabb és gyorsabban táguló buborékra bukkantak, ugyancsak a Nap környezetében. A megfigyelés igen nehéz volt, a buborékok röntgensugárzása ugyanis rendkívül gyenge. Az eredeti felvételekről nem csak az összes csillag és egyéb ködösség sugárzását kellett levonni, de a detektorban a kozmikus sugarak hatását is figyelembe kellett venni. A munkát vezető Michelle Supper és Richard Willingale (University of Leicester) a megfigyelés nehézségét ahhoz hasonlították, mint amikor egy akvárium vizét kell megfigyelni a benne úszó halak, növények és különféle lebegő szennyeződések levonása után.

A kutatók az égbolt tíz különböző irányában készítettek hosszú expozíciós idejű felvételeket, amelyekből az arra található csillagközi anyag hőmérsékletére és összetételére következtettek. Ezután matematikai és geometriai modellek segítségével próbálták meghatározni a csillagközi plazma térbeli sűrűség- és nyomásviszonyait.

Az így azonosított Loop 1 Szuperbuborék (Loop 1 Superbubble) nem azonos a fenti Lokális Forró Buborékkal. Ez egy még fiatalabb csillagközi buborék, amely tágulásával eltorzítja az előzőt. A képződményt gyakorlatilag már régebben is ismerték, de pontos jellemzőire csak most derült fény. A Loop-1 Szuperbuborékot részben szintén egy korábbi szupernóva robbanása, részben a Scorpius-Centaurus-asszociáció nagytömegű csillagainak erős csillagszelei hozhatják létre. A Naptól 670-690 fényévre található, átmérője 880-900 fényév körüli.

Fantáziarajz a Sciorpius-Centaurus-asszociáció irányából (felülről) táguló Loop 1 Szuperbuborék faláról (kék felhő, bordóval jelölve a tágulás iránya), és a Naphoz közeli csillagok helyzetéről (Linda Huff, Priscilla Frisch)

Ahol a tágulás nyomán a két buborék falai találkoznak, egy összenyomott térség jön létre, amelyet Falnak (Wall) neveztek el a szakemberek. Itt a csillagközi anyag sűrűsége kb. négyszeresére emelkedik, és nyomása a térségben mérhető legmagasabb értéket éri el. A megfigyelés során kapott sűrűség- és nyomásértékek alapján úgy tűnik, hogy a fiatal Loop 1 Szuperbuborék deformálja el az idősebb és nagyobb Lokális Forró Buborékot olyan formára, hogy azon egy összeszűkülő "derék" jön létre, és ettől az homokóra alakot ölt.

A Loop 1 Szuperbuborék fala a becslések alapján kb. 50 ezer év múlva fogja elérni a Naprendszer határát - amennyiben az ún. heliopauzát tekintjük a határnak, ahol a Napból kiáramló napszél és a csillagközi anyag nyomása megegyezik. Nem lehetetlen, hogy ennek a buboréknak korábbi változataival már többször találkozott a Naprendszer. A Scorpius-Centaurus-asszociáció ugyanis időnként újabb és újabb buborékokat "pöfékelhet" a csillagközi anyagba, amikor pl. egy szupernóva-robbanástól megnő a fiatal halmaz anyagkibocsátása.

Kereszturi Ákos