O naší nesmírné vesmírné bublině  
Před osmi lety, 19. prosince 2013, vynesla raketa Sojuz do vesmíru evropskou vesmírnou sondu Gaia, která z gravitačně stabilního libračního centra L2, vyzbrojena přístroji pro astrometrii, fotometrii a spektrometrii mapuje okolní kosmický prostor, výrazně zpřesňuje polohu stovek miliónů hvězd a měří radiální rychlosti těch nejjasnějších z nich. Roky sbírané údaje přinášejí úrodu – jsou podkladem pro analýzy, modely a simulace, které umožňují názorně a pro nás laiky i srozumitelně představit strukturu a vývoj našeho současného vesmírného okolí

Ve vydání časopisu Nature ze dne 12. ledna naleznete článek s poutavým názvem: Star formation near the Sun is driven by expansion of the Local Bubble (Vznik hviezd v okolí Slunce je řízen expanzí Místní bubliny). Astronomové a astrofyzikové z Harvardova-Smithsonova Centra pro astrofyziku, Vídeňské university, Torontské university nebo Mnichovské univerzitní observatoře v něm představují scénář vývojové historie našeho galaktického okolí, v kterém několik dramatických událostí vytvořilo obrovskou bublinu téměř prázdnoty – přesněji vyplněnou plazmatem s velmi nízkou hustotou a vyšší teplotou. Tuto prostorovou dutinu nepravidelného tvaru s průměrem kolem 1 000 světelných let (= necelých 10 biliard, tj. 1015 km) vymezuje obálka hustějšího chladného mezihvězdného neutrálního plynu a prachu. Ne, že by svou existenci naše Bublina před námi doposud ukrývala, vědci o ní vědí téměř půl století, ale přesnější tvar jejího zvlněného povrchu, její rozměry a časový vývoj upřesňuje až nejnovější práce.

V hustější obálce Místní bubliny se nachází sedm velkých molekulárních mračen, v nichž pozorujeme tisíce mladých hvězd.
V hustější obálce Místní bubliny se nachází sedm velkých molekulárních mračen, v nichž pozorujeme tisíce mladých hvězd. Kredit: Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics, CC0.

Slovy autorů: „Předkládáme zde analýzu prostorového (3D) rozmístění, tvarů a pohybů hustého plynu a mladých hvězd ve vzdálenosti 200 parseků (přesněji 165 pc - asi 5 biliard km) od Slunce s využitím nových prostorových a dynamických parametrů. Zjistili jsme, že téměř všechny hvězdotvorné komplexy v okolí Slunce leží v obalu Místní bubliny a že pohyb mladých hvězd dokazuje její expanzi směrem ven převážně kolmo k povrchu bubliny.“


Ale popořádku. V průměrné vzdálenosti 420 světelných let (-40/+50 ly) od nás se v prostoru rozkládá hvězdná asociace Sco-Cen (Scorpius – Centuarus) nazvaná podle jižních souhvězdí Štír a Kentaur, do nichž se pozemským pozorovatelům na obloze promítá. Astronomové v ní rozlišují tři hvězdné podskupiny – asi 16 milionů let „starou“ UCL (Upper Centaurus-Lupus), sousedící, o milion mladší LCC (Lower Centaurus-Crux) a jen necelých 10 milionů „mladou“ US (Upper Scorpius).

 

Umělecké zobrazení Místní bubliny, v jejíž obálce gravitačním kolapsem vznikla velká molekulární mračna - porodnice nových hvězd. Kredit: Hubblesite NASA.
Umělecké zobrazení Místní bubliny. Kredit: Hubblesite NASA.

Zpětným trasováním pohybu mladých hvězd na hranici Místní bubliny se odhalil prapůvodce jejího vzniku – supernova někde v oblasti UCL a LCC, která výbuchem před přibližně 14 miliony let rozfoukla okolní mezihvězdní plyno-prachovou hmotu do formy koule rozpínající se rychlostí přibližně 100 km/s. Uvnitř ionizovaný, velmi řídký a horký plyn, zvenčí zhušťující se chladnější mezihvězdná matérie. V té době byla Sluneční soustava vzdálena asi 300 parseků, tedy něco přes 9 biliard km. Jak se prachoplynný obal rozpínal, postupně se tvaroval jednak vlivem okolních bublin, ale zejména dalšími explozemi supernov v oblasti hvězdných skupin UCL a LCC.

 

Mladá šéfka výzkumného týmu, astrofyzička Catherine Zucker. Kredit:  Harvard Smithsonian Center for Astrophysics.
Mladá šéfka výzkumného týmu, astrofyzička Catherine Zucker. Kredit: Harvard Smithsonian Center for Astrophysics.

Astronomové předpokládají, že se jich zde postupně rozžehlo 14 až 20. V hustější obálce tím vznikaly oblasti, v nichž se rozpadla na velké fragmenty a ty gravitačním kolapsem vytvořily největší blízká molekulární mračna, kolébky tisíců mladých hvězd, jež jako světelné majáčky svítí na hranici naší Lokální bubliny. Jsou dalším důkazem hvězdotvorného působení supernov.

 

V současnosti se chladnoucí Místní bublina nafukuje mnohem pomaleji, rychlostí necelých 7 km/s. Nakonec není to žádné drobátko, průměrný poloměr dosahuje 165 parseků (ca 5 bilionů km). Na rozdíl od nafukujícího se balonu, jejž rozpíná tlak hustějšího plynu, v bublině je to naopak. Hustota atomů vodíku uvnitř dosahuje asi jen desetinu hustoty v mezihvězdném prostoru mimo ni. Shodou náhod a zákonů nebeské mechaniky o Místní bublině můžeme mluvit jako o naší. Vytvořila se totiž v galaktické dráze Sluneční soustavy, která její obálkou proletěla před asi 5 miliony let a nyní se pohybuje v centrální oblasti. Na výjimečnosti tomuto obrazu ubírá skutečnost, že Mléčná dráha je s největší pravděpodobností poseta obdobnými bublinami tvořenými výbuchy „umírajících“ velkých hvězd, které tak dávají šanci ke vzniku hvězd nových.

Literatura

Hubblesite NASA , Nature.

Video: A Bubbly Origin for Stars Around the Sun

 

Video: Animace startu rakety Sojuz (19.12. 2013) a navedení sondy Gaia na orbitu kolem Lagrangeova bodu L2 (8. 1. 2014) ve vzdálenosti asi 1,5 milionů km od Země na prodloužené spojnici Slunce – Země. V Lagrangeových bodech (libračních centrech) se navzájem kompenzují gravitační a odstředivé síly soustavy Země -  Slunce.

Datum: 20.01.2022
Tisk článku

Související články:

Vědci vystopovali zvláštní bublinu prázdnoty mezi Perseem a Býkem     Autor: Stanislav Mihulka (22.09.2021)
Gaia a Úranos     Autor: Zdeněk Kratochvíl (09.01.2022)



Diskuze:

Recurrent nova

Zicho Trenčiansky,2022-01-21 13:42:44

Tiez to moze byt dokaz toho, ze mnohe hviezdy su reccurent novae s dlhou periodou (momentalne pozname len tie s kratkou periodou https://en.wikipedia.org/wiki/Nova#Recurrent_novae).

Nemusi sa jednat o ziadne supernovy ... treba si to predstavit ako erupciu na hviezde, ale radovo vacsiu ako teraz pozorujeme na Slnku.

Ak sa pozriete na https://en.wikipedia.org/wiki/Nova_remnant, tak si kludne mozete odmysliet binarny system. Ten pozostatk v strede erupcie moze byt ta hviezda co explodovala ... akurat to nesedi do standartneho gravitacneho modelu. Ale pridajte spiralove elektromagticke pole galaxie (https://www.mdpi.com/2075-4434/7/2/52/htm) a mate inhibitor.

Otazka je, ci spocitali rychlost expanzie spravne, resp. ci rychlost neklesa. Inymi slovami, ci tu bublinu nevytvorila nejaka recurrent nova, ktoru mame vo svojom blizkom okoli, ale este o nej nevieme. To by bol, logicky, pruser pre zivot na Zemi. Ale zase, kopanec pre evoluciu ;)

Odpovědět

Oběžná dráha

Jaroslav Kousal,2022-01-20 14:38:30

Pěkné, jen poprosím o opravu hned v perexu - Gaia není na dráze kolem Země, ale na (pseudo)dráze kolem Lagrangeova bodu L2 soustavy Slunce-Země.

Odpovědět


Re: Oběžná dráha

Dagmar Gregorová,2022-01-20 15:27:19

Díky, sorry.

Odpovědět


Re: Oběžná dráha

Štefan Ürge,2022-01-20 18:18:39

A preto sa zároveň raz do roka otočí okolo Zeme (voči hvieznemu pozadiu) :-)

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace