Местният мехур: междузвездна кухина около Слънчевата система

Открийте Местният мехур — голяма междузвездна кухина около Слънчевата система в Орионовия ръкав, резултат от свръхнови с рентгеново излъчване и рядък газ.

Местният мехур, или Местната кухина, е мястото, където се намираме в нашата галактика. Това е относителна кухина в междузвездната среда (МСМ) на ръкава Орион в Млечния път. Тя съдържа, наред с другото, Местния междузвезден облак, в който се намира Слънчевата система, и Облака G. Площта му е най-малко 300 светлинни години. Плътността на неутралния водород е около 0,05 атома/cm³, или около една десета от средната стойност за ИСМ в Млечния път (0,5 атома/cm³).

Изключително рядкият газ в Местния мехур е резултат от свръхнови, избухнали през последните десет до двадесет милиона години. Газът все още е във възбудено състояние и излъчва в рентгеновия диапазон.

Произход и възраст

Доминантната теория за образуването на Местния мехур предполага, че той е резултат от няколко последователни свръхнови и мощни звездни ветрове от масивни звезди в близкия регион на ръкава Орион. Тези експлозии са изтласкали и раздали по-студената и по-плътна материя, оставяйки нископлътна, гореща плазма в кухината. Възрастта на мехура се оценява на десетки милиони години — приблизително 10–20 милиона години, въпреки че отделните подпроцеси и допълнителни импулси могат да са по-скорошни.

Физически характеристики

• Температура: Вътре в кухината доминира гореща плазма с температурата от порядъка на 10⁶ K, което е причина за мекото рентгеново излъчване.
• Плътност: Местният мехур е много рядък в сравнение с типичната ИСМ. Плътността на неутралния водород, посочена по-горе, е около 0,05 атома/cm³, докато плътността на горещата йонизирана плазма е още по-ниска (порядък 10^-3–10^-2 частици/cm³ по оценка).
• Излъчване: Горещата йонизирана материя излъчва в меките рентгенови лъчи и ултравиолетовия диапазон, което прави рентгеновите и УВ наблюдения ключови за изучаването на кухината.
• Магнитни полета и заредени частици: В кухината има дифузно магнитно поле и плазма, които влияят върху разпространението на космическите лъчи и формата на хелиосферата на Слънцето.

Структура и граници

Местният мехур не е перфектна сфера — размерът и формата му варират в различни направления. В някои посоки той се разширява на стотици светлинни години, в други е ограничен от по-плътни облаци и „стени“ от газ и прах. Тези граници са обозначени от увеличени количества неутрални атоми и прах, измервани чрез абсорбция на ултравиолетовата и видимата светлина (например линии на Na I и Ca II).

Връзката между Местния мехур и съседни структури — като Loop I (огромна суперновна обвивка в близост до слънчевата околност), Облака G и други локални облаци — показва, че нашият регион на галактическата плоскост е оформен от множество свързани и наслагващи се събития на звездна еволюция.

Наблюдения и методи на изследване

Изследването на Местния мехур използва комбиниран подход:

• рентгенови телескопи за картографиране на мекото рентгеново фоново излъчване;
• ултравиолетови и видими спектри на близки звезди за измерване на абсорбционни линии на неутрални и йонизирани атоми;
• радионаблюдения и инфрачервени данни за проследяване на праха и гъстите стени около кухината;
• моделиране на хелиосферата и взаимодействието ѝ с местния междузвезден облак, което помага да се разбере как потоците на слънчевия вятър и междузвездната среда се влияние взаимно.

Значение за Слънчевата система и Земята

Слънчевата система пребивава в нископлътна област в рамките на Местния мехур, затова хелиосферата — балонът от слънчев вятър, който заобикаля Слънцето — изпитва по-малко външно налягане спрямо случаите, когато е потопена в по-плътен облак. Това има последици за проникването на космически лъчи и условията в близката около-планетна среда. Въпреки това няма доказателства за пряко катастрофално въздействие върху климата на Земята, свързано с наличието на Местния мехур.

Къде продължават изследванията

Откритията за Местния мехур продължават да се актуализират с подобряване на чувствителността на рентгеновите и ултравиолетовите инструменти, с по-добри карти на разпределението на междузвездния прах и с детайлни модели на взаимодействията между звездна плазма и магнитни полета. Развитието на астрофизичните мисии и наземни наблюдения ще допринесе за по-точна картина на историята и бъдещето на нашата локална галактическа среда.

Въпроси и отговори

Въпрос: Какво представлява местният балон?

В: Какво съдържа Местният мехур?

В: Колко голям е Местният мехур?

В: Каква е плътността на неутралния водород в Местния мехур?

Въпрос: Каква е причината за изключително разредения газ в Местния мехур?

В: Какво е състоянието на газа в Местния мехур?

Въпрос: Преди колко време са избухнали свръхновите, които са предизвикали Местния мехур?

Търсене по буква