La bolla galattica gigante sta guidando la formazione di stelle, nuovi studi scoprono

Questa visualizzazione mostra la Bolla Locale con la formazione stellare in corso sulla sua superficie. (Credito immagine: Leah Hustak (STScI))

Secondo un nuovo studio, la Terra è circondata da una vasta bolla larga circa 1.000 anni luce i cui confini guidano la formazione di tutte le giovani stelle vicine.

Per decenni, gli astronomi hanno saputo che il sistema solare si trova all'interno della cosiddetta "bolla locale", un vuoto gigantesco circondato da migliaia di giovani stelle. Tuttavia, molto è rimasto poco chiaro su questa bolla, tutto, dalle sue dimensioni e forma precise alle sue origini ed evoluzione, è rimasto sconosciuto.

In un nuovo studio, i ricercatori hanno studiato questa bolla e hanno trovato alcune nuove intuizioni rivelatrici su come questa bolla supporta la formazione stellare.

Inaspettatamente, gli astronomi hanno scoperto "che tutte le vicine regioni di formazione stellare si trovano esattamente sulla superficie della bolla locale", ha detto a This Web.com l'autrice principale dello studio Catherine Zucker, un'astronoma del This Web Telescope Science Institute di Baltimora. "Ci siamo imbattuti in questa scoperta completamente per caso".

Con lo studio, hanno cercato di creare una mappa dei principali punti di riferimento nelle vicinanze galattiche del sistema solare. Hanno analizzato le posizioni 3D, le forme e i movimenti di gas densi e giovani stelle entro circa 650 anni luce dal sole.

"Uno degli aspetti più impegnativi della ricerca è stato il numero di dimensioni necessarie per costruire un'immagine fisica 3D reale della formazione stellare sulla superficie della bolla", ha affermato Zucker.

"La ricerca ha coinvolto la mappatura di tre dimensioni di questo Web, tre dimensioni di movimento e una dimensione temporale. Ora possiamo letteralmente 'tornare indietro nel tempo' e vedere come queste regioni di formazione stellare si sono evolute negli ultimi millenni". Al contrario, "la maggior parte della nostra comprensione tradizionale della nascita stellare si è basata su immagini statiche 2-D di regioni di formazione stellare", ha aggiunto Zucker.

L'analisi dei movimenti di queste giovani stelle ha aiutato gli scienziati a ricostruire la catena di eventi dietro la creazione e la crescita della Bolla Locale. Hanno scoperto che queste stelle viaggiavano principalmente direttamente dalla superficie della bolla, il che suggeriva che si stessero muovendo perché la bolla si stava espandendo nel tempo.

I ricercatori hanno scoperto che una serie di circa 15 catastrofiche esplosioni stellari note come supernove probabilmente hanno avuto inizio vicino al centro della Bolla Locale circa 14 milioni di anni fa.

"Le esplosioni della supernova hanno innescato un'onda d'urto e questa onda d'urto in espansione ha successivamente spazzato via un guscio di gas denso e freddo che è la superficie della bolla locale che ora è collassata per formare migliaia di nuove stelle", ha detto Zucker. Oggi, sette ben note regioni dense di nubi molecolari in questa rete dove sacche di gas possono collassare per formare stelle si trovano sulla superficie della bolla.

Gli astronomi hanno a lungo teorizzato che le supernove potrebbero spazzare via gas in nubi dense che alla fine formano nuove stelle, ma i ricercatori in questo studio sono rimasti piuttosto sorpresi nell'apprendere che praticamente ogni singola nuova stella vicino al sole si sta formando sulla superficie della Bolla Locale , hanno detto i ricercatori in una e-mail.

"Fondamentalmente, possiamo spiegare come è iniziata tutta la formazione stellare vicina e, così facendo, fornire un supporto osservativo molto forte per questa teoria di lunga data della formazione stellare guidata da supernova, in cui la morte stellare può innescare la nascita stellare", ha detto Zucker.

Le nuove scoperte suggeriscono che una supernova collegata alla bolla è esplosa circa ogni milione di anni da quando la prima è esplosa circa 14 milioni di anni fa.

"Pensiamo di sapere quali ammassi erano responsabili delle supernove che hanno alimentato l'espansione della bolla questi due ammassi, chiamati Upper Centaurus Lupus e Lower Centaurus Crux nella famosa associazione stellare Sco-Cen, formati molto vicini tra loro da 15 milioni a 16 milioni di anni fa, quindi tutte le stelle in questi due ammassi hanno all'incirca la stessa età", ha detto Zucker.

Le stelle in questi due ammassi sono nate con una gamma di masse. La più grande delle stelle abbastanza grande da esplodere come supernove ha avuto anche la vita più breve. "Quelle stelle più massicce diventeranno prima supernova, con quelle meno massicce che esplodono in seguito", ha detto Zucker.

La bolla locale non è inattiva, continua a crescere lentamente a circa 4 miglia (6,4 chilometri) al secondo. Tuttavia, ha perso gran parte della sua grinta e si è praticamente stabilizzato in termini di velocità, ha detto Zucker.

Quando la prima supernova che ha creato la Bolla Locale si è spenta, il sole era lontano dalle esplosioni, ha affermato in una dichiarazione il coautore dello studio Joo Alves, un ricercatore dell'Università di Vienna. Tuttavia, circa cinque milioni di anni fa, il percorso del sole attraverso la galassia lo portò nella bolla, e ora per fortuna si trova quasi proprio al centro della bolla, ha detto.

Il fatto che il sole sia attualmente nel mezzo della Bolla Locale suggerisce che tali "superbolle" potrebbero essere pervasive attraverso la Via Lattea. "Altrimenti, quali sono le possibilità che il nostro sole sia proprio nel mezzo di uno?" ha detto Zucker.

La Via Lattea potrebbe assomigliare al formaggio svizzero, con buchi nel formaggio fatti esplodere dalle supernove e nuove stelle che si formano nel formaggio attorno ai buchi creati dalle stelle morenti, ha detto Goodman. Gli scienziati hanno quindi in programma di mappare le posizioni, le dimensioni e le forme di altre bolle nella Via Lattea.

"La bolla locale potrebbe interagire con altre bolle nel nostro quartiere galattico e speriamo di mappare altre bolle e le loro interazioni tra loro in lavori futuri", ha detto Zucker. "Uno degli aspetti più impegnativi sarà cercare di determinare l'età, e gli ammassi stellari progenitori che diventano supernova, di queste bolle man mano che ci allontaniamo sempre più dal Sole. Tuttavia, i nuovi dati della missione Gaia, Gaia DR3, saranno sicuramente aiuto, poiché fornirà movimenti 3-D di questo Web per 30 milioni di stelle, un ingrediente chiave per mettere insieme questo puzzle".

Gli scienziati hanno dettagliato le loro scoperte (si apre in una nuova scheda) online il 12 gennaio sulla rivista Nature. Quel giorno hanno anche presentato i loro risultati in una conferenza stampa dell'American Astronomical Society.

Originariamente pubblicato su questo Web.com.

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