Nauka

Coś w pewnym momencie musiało rozwiać materię. Teraz już wiemy co

przeczytasz w 4 min.

Lokalna bańka, po angielsku local bubble, to obszar przestrzeni kosmicznej, w której gęstość materii międzygwiazdowej jest znacznie mniejsza niż średnia. Układ Słoneczny teraz znajduje się w środku takiej struktury, a my w końcu wiemy skąd ona się wzięła

Choć przestrzeń kosmiczna wydaje się nam, poniekąd słusznie, bardzo pusta, to również w tej pustce znajduje się materia, zwana materią międzygwiazdową. To właśnie jej zagęszczenia obserwujemy między innymi jako struktury, które dają się identyfikować jako ramiona galaktyk spiralnych. W galaktykach eliptycznych tej materii jest znacznie mniej, dlatego wydają się one nam takie bez wyrazu.

Co to jest materia międzygwiazdowa?

Materia międzygwiazdowa to materia z której powstają galaktyki, która nie wzięła udziału w formowaniu gwiazd, ale też jest to ta materia, która została przetworzona i niejako wypluta przez gwiazdy w trakcie ich ewolucji (poprzez wiatry gwiazdowe, odrzucone otoczki, itp).

Materia międzygwiazdowa
Pobudzony do świecenia ośrodek międzygwiazdowy to źródło obrazów kosmosu, które najbardziej cieszą nasze oczy

Zwykle jest to gaz (molekularny lub zjonizowany), którego większość stanowi wodór, z domieszką helu, węgla, tlenu i azotu w coraz mniejszych proporcjach, ale są to też cięższe pierwiastki wytworzone przez masywne gwiazdy na etapie supernowych. Materia międzygwiazdowa wraz z promieniowaniem, które przemierza kosmos, tworzy ośrodek międzygwiazdowy.

Dlaczego ośrodek międzygwiazdowy jest tak ważny dla astronomów?

Nie chodzi tu jedynie o fakt, że z materii międzygwiazdowej mogą tworzyć się nowe gwiazdy i układy planetarne. Materia, która znajduje się na drodze światła od innych obiektów, gwiazd, galaktyk, a nawet swobodnych planet, wpływa na docierające do nas promieniowanie elektromagnetyczne.

Zmienia jego natężenie, a jeśli dokładnie nie wiemy w jakim stopniu, to pomiary mogą być obarczone dużymi błędami, które wpływają na wnioski wyciągane przez obserwatorów. Bo promieniowanie elektromagnetyczne, w tym światło widzialne, ultrafiolet i podczerwień są dla nas źródłem praktycznie całej wiedzy o kosmosie.

Ośrodek międzygwiazdowy problemy
Przykład błędnego poglądu na temat wyglądu ramienia Perseusza, który został skorygowany przez prawidłowe uwzględnienie ośrodka międzygwiazdowego. Zamiast ciągłej struktury pojawiła się przerwa

Dlatego im lepszą mamy wiedzę na temat ośrodka międzygwiazdowego, jakie należy wprowadzić korekty do obserwacji, tym dokładniejsze są teorie i wnioski płynące z badań.

Lokalna bańka w kosmosie. Co to jest?

Gęstość ośrodka międzygwiazdowego jest faktycznie niewielka, bilion i więcej razy mniejsza od gęstości powietrza na Ziemi, nawet miliony razy mniejsza niż najlepsza próżnia jaką możemy wytworzyć w ziemskich laboratoriach, ale jest mierzalna i nie jest to bynajmniej zero.

Astronomowie dzięki obserwacjom są w stanie określić średnią gęstość materii międzygwiazdowej w ramionach Galaktyki. Od dawna wiedzą też, że ta średnia wartość jest wyższa niż gęstość materii międzygwiazdowej w okolicy Układu Słonecznego. Stąd też wziął się wniosek, że Słońce znajduje się we wnętrzu tak zwanej lokalnej bańki czy też lokalnego bąbla.

Lokalna bańka
Lokalna bańka z zaznaczonym położeniem znanych nam obszarów gwiazdotwórczych. Nazwy pochodzą od gwiazdozbiorów, w których kierunku je widzimy

Choć określenie bańka czy też bąbel sugeruje dokładnie sferyczny kształt, w praktyce ta powierzchnia tej lokalnej struktury jest nieregularna

Coś w pewnym momencie musiało rozwiać materię, doprowadzając do zubożenia ośrodka międzygwiazdowego, powstania swojego rodzaju pustki.

Skąd wzięła się lokalna bańka? To efekt eksplozji wielu supernowych miliony lat temu

Temat lokalnego bąbla przez lata intrygował astronomów, którzy jego genezę wiązali z między innymi z wybuchem gwiazdy supernowej w gwiazdozbiorze Bliźniąt. Pozostałością po tym kataklizmie miał być pulsar Geminga.

Powyższa wiedza to jednak już przeszłość, bo teraz wiemy, że za powstanie lokalnego bąbla odpowiedzialna jest eksplozja nie jednej, a około piętnastu supernowych. Około 14 milionów lat temu eksplodowały one w pewnych odstępach czasu formując stopniowo wspomnianą bańkę. Ta bańka wciąż rośnie, choć już nie w takim tempie jak kiedyś. Obecnie jest to trochę ponad 6 km/s.

Rozmiar bańki lokalnej sięga 1000 lat świetlnych. Zbiegiem okoliczności Układ Słoneczny znajduje się obecnie dokładnie w jej środku

Bańka w ogólności ma swoją powierzchnię. Również w przypadku bańki lokalnej można ją wyróżnić, a wyznacza ją grupa młodych gwiazd, które powstają w obłokach molekularnych znajdujących się tak jak i one na wspomnianej powierzchni (w praktyce jest to otoczka o grubości setek lat świetlnych). Tworząca je materia jest między innymi pozostałością dawnych eksplozji gwiazd.

Mamy szczęście siedzieć w pierwszym rzędzie, a nawet na balkonie

Słońce obecnie jest w środku tej bańki, ale nie zawsze znajdowało się w tym miejscu. Obiega ono centrum Galaktyki i to w tempie różnym od większości gwiazd. Miliony lat temu, już po serii eksplozji supernowych, trafiło ono do tejże bańki, a dziś znajduje się niemalże w jej środku. Astronomowie mówią, że dzięki temu mamy szczęście obserwować wygodnie procesy gwiazdotwórcze w naszym otoczeniu, przy nieprzesłoniętym z bliska polu widzenia.

Wnioski dotyczące szybkości rozprzestrzeniania się lokalnej bańki, jak i rozmiaru otoczki, do których doszli astronomowie z Harvardu i Naukowego Instytutu Teleskopu Kosmicznego, możliwe były między innymi dzięki obserwacjom zgromadzonym przez kosmiczne obserwatorium Gaia.

Teleskop kosmiczny Gaia. Co to jest i jak działa?

Ostatnio sporo mówi się o teleskopach kosmicznych, Gaia jest jednym z nich. Ten europejski satelita wydaje się niepozornym instrumentem, ale jego dokładne pomiary jasności, odległości, pozycji, a przy tym ruchu własnego gwiazd w Galaktyce, są obecnie ważnym źródłem informacji wspomagającym tworzenie modelu naszego otoczenia, a także mapowanie gęstości ośrodka międzygwiazdowego.

Wizualizacja Gaia

Teleskop Gaia został umieszczony w kosmosie w 2013 roku, na orbicie wokół punktu L2, czyli tego miejsca, do którego zdąża Webb, a w przyszłości także teleskop NGR i inne nowe obserwatoria. Wyposażony jest on w układ dwóch teleskopów, które współpracują ze 106 sensorami CCD o łącznej rozdzielczości około 938 Mpix. Sensory są wykorzystywane przez instrumenty do pomiarów fotometrycznych, prędkości radialnych i astrometrycznych. Mozaika matryc zajmuje powierzchnię 0,5 x 1 m.

Gaia
Teleskop Gaia w trakcie montażu z częściowo rozłożoną osłoną przeciwsłoneczną (fot: ESA / M. Pedoussaut)

Katalogi danych z Gaia są w miarę postępu obserwacji uaktualniane i doprecyzowywane. Każda nowa edycja to dwu i więcej krotny wzrost dokładności danych. Obecnie baza obejmuje dane dla ponad 1,8 miliarda obiektów. Teleskop ma pracować do 2025 roku.

Bańka nie jest jedna

Astronomowie przypuszczają, że takie lokalne bańki nie są zjawiskiem unikalnym, a powtarzają się w różnych miejscach Galaktyki. Oznacza to, że z perspektywy pomiarów średniej gęstości materii międzygwiazdowej, nasz galaktyka przypomina ser z dziurami. Stworzenie dokładniejszego jej obrazu z pozycjami i dokładnie określonymi kształtami i rozmiarami takich innych baniek, to wyzwanie jakie stawia sobie zespół astronomów, który stworzył trójwymiarowy model naszej lokalnej bańki.

Źródło: ESA, STScI, inf. własna

Komentarze

19
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    KENJI512
    7
    Czyli odkryli tak zwane nebule, w których sensory statków kosmicznych nie działają i leci się tylko z prędkością podświetlną :D
    Idealne do ukrywania kontrabandy :D

    Fan Star Treka :)
    • avatar
      parura
      -1
      Zostan milionerem juz dzis dzieki handlowaniu kryptowalutami!!! Zarejestruj sie w aplikacji Crypto Com i KONIECZNIE skorzystaj z mojego kodu polecajacego a otrzymasz na start az 25$ w kryptowalucie CRO!!! Zacznij zarabiac hajs od tej chwili a bedzie cie stac na najdrozsze karty graficzne i procesory i samochody TESLA a za niedlugo postawisz sobie wlasna wille z basenem!!!

      PAMIETAJ KONIECZNIE SKORZYSTAJ Z MOJEGO KODU!!!
      jjey2xxs9c
      • avatar
        Veritatis
        -1
        A Kopernik była kobietą ha ha. "Jakieś 200 lat temu, wyobraźnię europy zaczyna opanowywać myśl, że prawdę raczej się tworzy, niż odkrywa." - Richard Rorty
        • avatar
          DariosBitcoin
          -16
          Zfyklr brednie NASA! Nie wierzcie tyjn bandytom! Ziemia jeatbplaska bo jak hyb była okrągła to wszystkie oceany i moza spłonąłby w dul bonwodanzasze spada w dul!
          • avatar
            Rypka
            -22
            Według dzisiejszej nauki Wszechświat narodził się w potężnej eksplozji, która dała początek pierwszym cząstkom subatomowym i znanym nam prawom fizyki.
            Nie mam żadnej wątpliwości ze ta eksplozja czy jak można ja nazwać Wielki Wybuch został zainicjowany przez Pana Boga ktory umożliwił w ten sposob powstanie galaktyk i gwiazd i wokół jednej z nich stworzył układ słoneczny i Ziemie która umiejscowił w takim miejscu żeby nie było zbyt ciepło i zbyt zimno.
            Pan Bóg stworzył specjalnie tak duży Wszechświat bo dał na rozum i wiedział ze częściowo podporządkujemy sobie inne gatunki i osiągniemy cywilizacje techniczna.
            Jednak żadna technologia nie umożliwi nam podróży międzygwiezdnych nie mówiąc już o podróżach międzygalaktycznych ponieważ odległości są wielkie a tylko Pan Bóg może być w każdym miejscu we Wszechświecie jednocześnie!
            • avatar
              daneel3
              0
              "[...] Teraz już wiemy co" - co najwyżej mają jakąś hipotezę.