Таємничий «міжзоряний тунель» виявлено неподалік від нашої Сонячної системи

Маленька кишеня Сонячної системи — Чумацький Шлях — є саме такою, як не дивно. Наша зоря знаходиться в надзвичайно гарячому, низькощільному відділенні в спідниці галактики, відомому як локальна гаряча бульбашка (LHB). Чому це не називається Local Hot Pocket, можна тільки здогадуватися; але оскільки це аномалія, вчені хочуть знати, чому цей регіон існує.

Тепер команда астрономів склала карту бульбашки, виявивши не лише дивну асиметрію у формі кишені та температурний градієнт, але й наявність таємничого тунелю, що вказує на сузір’я Центавра.

Нові дані про форму та нагрівання бульбашки підтверджують попередню інтерпретацію того, що LHB був викопаний вибухом наднових, які розширювалися та нагрівали структуру, тоді як тунель припускає, що він може бути пов’язаний з іншою бульбашкою низької щільності поблизу.

LHB характеризується своєю температурою. Вважається, що це область розміром щонайменше 1000 світлових років у поперечнику з температурою близько мільйона Кельвінів. Оскільки атоми розкидані дуже тонко, ця висока температура не має значного нагрівання речовини всередині, що, ймовірно, також добре для нас. Але він дійсно випромінює свічення в рентгенівських променях, як астрономи ідентифікували його багато років тому.

Але охарактеризувати те, що ви фізично всередині, набагато легше сказати, ніж зробити. Уявіть собі рибу (якщо риба має людський інтелект) намагається описати форму свого резервуара, не рухаючись від центру. Це складно, але з правильними інструментами це стає легше.

Це підводить нас до eROSITA, потужного космічного рентгенівського телескопа Інституту позаземної фізики Макса Планка. На чолі з астрофізиком Майклом Юнгом з Інституту команда дослідників використала eROSITA для більш детального дослідження LHB, ніж будь-коли раніше.

Завдяки попереднім дослідницьким зусиллям ми знаємо, що LHB, ймовірно, був продуктом вибухів наднових, які вибухнули, як петарди, приблизно 14,4 мільйона років тому. Розташування Сонячної системи в центрі бульбашки — це просто веселий космічний збіг. Але форма LHB залишалася погано окресленою – щось на зразок пухкої, пухкої конфігурації, схожої на кістку.

Однією з великих переваг eROSITA є її позиція. Уламки атмосфери нашої планети сягають на дивовижну відстань у космос, з великим ореолом водню, відомим як геокорона, що простягається на 100 радіусів Землі – понад 600 000 кілометрів (понад 370 000 миль) – від поверхні. Коли частинки, що дмуть від Сонця, взаємодіють із геокороною, вони створюють розсіяне рентгенівське світіння, дуже схоже на світіння LHB.

eROSITA знаходиться на борту космічної обсерваторії, розташованої приблизно за 1,5 мільйона кілометрів від Землі. Розташована в гравітаційно стабільному положенні, створеному силою тяжіння Землі та Сонця, рентгенівська обсерваторія є першою у своєму роді, яка спостерігає рентгенівське небо повністю за межами нашої сяючої геокорони.

Дослідники розділили спостереження eROSITA за рентгенівським небом приблизно на 2000 секцій і ретельно вивчили рентгенівське світло в кожній, щоб створити карту LHB. Їхні висновки показали, що бульбашка розширюється перпендикулярно галактичній площині більше, ніж у паралельному напрямку. Це не є несподіваним, оскільки вертикальні напрямки створюють менший опір, ніж горизонтальні.

Асиметричний температурний градієнт, який виміряли дослідники, узгоджувався з теорією створення наднової міхура, з можливістю того, що зірки вибухали поблизу нас лише кілька мільйонів років тому. Їхня карта також уточнила відому форму LHB, що дозволило побудувати модель у трьох вимірах. Результат нагадує витік так званої біполярної туманності, хоча трохи гострий і горбистіший. І був прихований сюрприз.

«Чого ми не знали, так це про існування міжзоряного тунелю до Центавра, який прорізує щілину в холоднішому міжзоряному середовищі», — каже астрофізик Майкл Фрейберг з Інституту позаземної фізики Макса Планка. «Цей регіон виділяється різким рельєфом».

Ми ще не знаємо, до чого з’єднується тунель. У напрямку, куди він тягнеться, є кілька об’єктів, зокрема туманність Гама, ще одна сусідня бульбашка та кілька молекулярних хмар.

Це також може бути підказкою того, що галактика складається з цілої пов’язаної мережі гарячих бульбашок і міжзоряних тунелів, ідея, запропонована в 1974 році, і для якої поки що мало доказів. Зараз ми можемо бути на межі пошуку цієї мережі, а це, своєю чергою, може допомогти нам дізнатися більше про недавню історію нашої галактики. Дослідження опубліковано в Astronomy & Astrophysics.