Телескоп Gaia помог определить природу Местного Пузыря

Астрономы благодаря космическому телескопу Gaia определили природу Местного Пузыря — гигантской полости, внутри которой находятся Солнечная система и ряд скоплений и облаков газа. Оказалось, что его возраст составляет 14,4 миллиона лет, а образован он был за счет взрывов 15 сверхновых с интервалом в один миллион лет в двух звездных скоплениях, входящих в ассоциацию Скорпиона-Центавра. Статья опубликована в журнале Nature.

Известно, что Солнечная система входит в Местное межзвездное облако, которое, в свою очередь, вместе с несколькими скоплениями и облаками находится внутри Местного Пузыря — полости, диаметром не менее 300 световых лет, заполненной горячей разреженной плазмой и окруженной оболочкой из холодного нейтрального газа и пыли. Однако точная форма и протяженность этой структуры, а также ее возраст до сих пор не определены, как и возможная связь с процессами звездообразования, которые могли способствовать созданию Пузыря. 

Группа астрономов во главе с Кэтрин Цукер (Catherine Zucker) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики опубликовала результаты анализа положения в пространстве, формы и движения облаков молекулярного газа и молодых (не более 20 миллионов лет) звездных скоплений в пределах 200 парсек от Солнца. Ученые, используя данные телескопа Gaia, построили трехмерную карту окрестностей Солнца, включая новую модель внутренней поверхности Местного Пузыря, а также провели компьютерные моделирования с целью понять природу Пузыря и реконструировать историю процессов звездообразования вблизи него.

Оказалось, что каждое известное молекулярное облако в пределах 200 парсек от Солнца, такие как области звездообразования в ассоциации Скорпиона-Центавра, регион Южной Короны и молекулярное облако Тельца, находится на поверхности Местного Пузыря. Единственным исключением является молекулярное облако Персея, которое сместилось из-за недавно обнаруженного Сверхпузыря Персея-Тельца. Каждое облако демонстрирует пластинчатую или нитевидную морфологию, равномерно вытянутую вдоль поверхности Местного Пузыря

Ученые пришли к выводу, что 15–16 миллионов лет назад в ассоциации Скорпиона-Центавра образовались скопления Верхней Центавра — Волка и Нижней Центавра — Южного Креста, находившиеся на расстоянии около 15 парсек друг от друга. Наиболее массивные звезды в скоплениях в конце своей жизни взорвались как сверхновые, что стало инициатором расширения Местного Пузыря. Если учесть общую массу оболочки Пузыря (около 1,4 миллиона масс Солнца) и текущую скорость ее расширения (6,7 километров в секунду), то получается, что для его образования потребовалось 15 взрывов сверхновых с интервалом в один миллион лет. При этом возраст Местного Пузыря оценивается в 14,4 миллиона лет. 

Исследователи предполагают, что после зарождения Местного Пузыря было четыре последовательные эпохи звездообразования в облаках, расположенных на поверхности его расширяющейся оболочки. Около 10 миллионов лет назад сформировалась ассоциация Верхнего Скорпиона, а также старое звездное население в созвездии Змееносца. 6 миллионов лет назад родились звезды в скоплениях в Южной Короне и Тельце. Около 2 миллионов лет назад произошло образование звезд в созвездиях Волка и Хамелеона, а также сформировалось более молодое звездное население в созвездиях Тельца и Змееносца. Наконец, в настоящее время в оболочке Пузыря также идут процессы звездообразования. Солнце вошло в Местный Пузырь только около 5 миллионов лет назад, оно было на расстоянии около 300 парсек, когда в скоплениях Верхней Центавра — Волка и Нижней Центавра — Южного Креста взорвались первые сверхновые.

Астрономы надеются, что новые данные о скоростях звезд, полученные космическим телескопом Gaia, должно не только помочь составить более точную картину эволюции Местного пузыря, но и позволить провести аналогичные исследования в более далеких областях Млечного Пути. Благодаря этому можно будет получить дополнительные ограничения на модели звездообразования, вызванного вспышками сверхновых.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы признали Северный Полярный Шпур частью Местного Пузыря.

Александр Войтюк