Den lokale boble – definition og fakta om Mælkevejens interstellare hul
Den lokale boble, eller det lokale hulrum, er der, hvor vi befinder os i vores galakse. Det er et relativt hulrum i det interstellare medium (ISM) i Orionarmen i Mælkevejen. Den indeholder bl.a. den lokale interstellare sky, som indeholder Solsystemet, og G-skyen. Den er mindst 300 lysår på tværs. Den har en neutral-hydrogentæthed på ca. 0,05 atomer/cm3 , eller ca. en tiendedel af gennemsnittet for ISM i Mælkevejen (0,5 atomer/cm3 )
Den usædvanligt sparsomme gas i den lokale boble er resultatet af supernovaer, der er eksploderet inden for de sidste ti til tyve millioner år. Gassen er stadig i en exciteret tilstand og udsender i røntgenbåndet.
Hvad er den lokale boble?
Den lokale boble er et stort lavdensitetsområde i det interstellare medium omkring vores solsystem. Inden i boblen findes enkelte små, tættere skyer som den lokale interstellare sky (også kaldet Local Fluff) og G-skyen, men generelt er mediet her langt mere tyndt og varmere end gennemsnittet i galaksens skive.
Størrelse, temperatur og sammensætning
- Størrelse: Boblen strækker sig mindst ~300 lysår i nogle retninger; formen er ikke helt kugleformet og kan være større eller strakt ud i andre retninger afhængigt af omkringliggende strukturer.
- Tæthed: Den neutrale hydrogentæthed er meget lav (i teksten ovenfor angivet til ca. 0,05 atomer/cm3), hvilket er betydeligt lavere end typiske tæthedsværdier i ISM tættere på midten af galaksens skive.
- Temperatur: Det indre af boblen består af varm, ioniseret gas med temperaturer på ordenen 106 kelvin. Denne høje temperatur gør, at boblen udsender blød røntgenstråling.
Oprindelse
Den mest accepterede forklaring på boblens oprindelse er, at flere nærliggende supernovaer og kraftige stjernevinde for millioner af år siden blæste det omgivende interstellare gas væk og skabte en stor, varm kavitet. Tidsrammen er typisk estimeret til 10–20 millioner år for de begivenheder, der dannede boblen.
Hvordan opdager og kortlægger astronomer boblen?
- Soft røntgenstråling: Den varme, ioniserede gas i boblen udsender røntgenstråling, som kan observeres som en del af den diffuse røntgenbaggrund.
- Absorptionslinjer: Ved at måle absorption i spektrallinjer fra nærliggende stjerner (fx Na I og Ca II) kan man bestemme, hvor tæt gas findes langs forskellige retninger og dermed afgrænse boblens kanter.
- Stjerners farver og ekstinktion: Mængden af støv og neutral gas langs en synslinje påvirker stjerners observerede farver, hvilket også bruges til at kortlægge tæthedsvariationer.
Forbindelser til andre strukturer
Den lokale boble ligger i et komplekst miljø af andre superbobler og rester efter supernovaer, fx forbindelser til det såkaldte Loop I/Sco-Cen-område. I visse retninger åbner boblen sig mod den galaktiske halo gennem en såkaldt "local chimney", hvor varm gas kan strømme ud af skiveplanet.
Betydning for Solsystemet og forskning
- Heliosfæren: Den lokale interstellare tilstand påvirker heliosfærens størrelse og form — det område, hvor Solens vind dominerer over det omgivende medium.
- Kosmisk stråling: Den lave tæthed og ionisering har betydning for, hvordan kosmisk stråling og interstellare partikler transporteres og afdæmpes nær Solsystemet.
- Observationsfordele: Den relativt tomme boble giver klarere udsyn mod nogle retninger og gør det lettere at observere fjerne objekter uden så meget lokalt absorberende materiale.
Opsummering
Den lokale boble er en stor, varm og lavtæthets kavitet i Mælkevejen, hvor vores Solsystem befinder sig. Den er sandsynligvis dannet af flere supernovaeksplosioner for millioner af år siden, er mindst ca. 300 lysår på tværs og udmærker sig ved sin lave neutrale hydrogentæthed og sin bløde røntgenudstråling. Forskning i boblen hjælper os til bedre at forstå både vores nære interstellare miljø og de dynamiske processer, der former galaktiske medier.
Kort der viser Solen nær kanten af den lokale interstellare sky og Alpha Centauri omkring fire lysår væk i det nærliggende G-skyen-kompleks
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er den lokale boble?
A: Den lokale boble er et relativt hulrum i det interstellare medium (ISM) i Orion-armen i Mælkevejen.
Q: Hvad indeholder den lokale boble?
A: Den Lokale Boble indeholder bl.a. den Lokale Interstellare Sky, som indeholder Solsystemet, og G-skyen.
Q: Hvor stor er den lokale boble?
A: Den Lokale Boble er mindst 300 lysår på tværs.
Q: Hvad er tætheden af neutral-hydrogen i den lokale boble?
A: Tætheden af neutralt hydrogen i den lokale boble er ca. 0,05 atomer/cm3, eller ca. en tiendedel af gennemsnittet for ISM i Mælkevejen (0,5 atomer/cm3).
Q: Hvad er årsagen til den usædvanligt sparsomme gas i Den Lokale Boble?
A: Den usædvanligt sparsomme gas i Den Lokale Boble er resultatet af supernovaer, der er eksploderet inden for de seneste 10-20 millioner år.
Q: Hvad er tilstanden af gassen i den lokale boble?
A: Gassen i den lokale boble er stadig i en exciteret tilstand, hvor den udsender røntgenstråler.
Q: Hvor længe siden er det, at de supernovaer, der forårsagede den lokale boble, eksploderede?
A: De supernovaer, der forårsagede den lokale boble, eksploderede inden for de sidste ti til tyve millioner år.
