Eine neue dreidimensionale Karte zeigt Hotspots und Tunnel, die zu benachbarten Superblasen führen, die offenbar durch Supernovae und explodierende Sterne in ihrer Kindheit entstanden sind.
Eine Gruppe von Astrophysikern hat Daten aus der Himmelsdurchmusterung eROSITA verwendet, die alle sechs Monate eine Karte der gesamten Himmelskugel um die Erde erstellt, um eine dreidimensionale Karte der heißen Gasblase zu erstellen, die das Sonnensystem umgibt. Diese Daten haben auch etwas Erstaunliches zutage gefördert: etwas, das offenbar ein „interstellarer Tunnel” ist – ein Kanal zwischen den Sternen, der die Blase des Sonnensystems mit einer Superblase im Sternbild Centaurus verbinden könnte.
Unser Sonnensystem ist von einer sogenannten lokalen heißen Blase (LHB) umgeben – einer dünnen Umgebung, die aus Gas besteht, das auf Millionen Grad erhitzt ist und Röntgenstrahlung abgibt. Wissenschaftler wissen seit mindestens fünf Jahrzehnten von dieser Blase, und ihre Existenz hat dazu beigetragen, das Vorhandensein einer relativ energiereichen Röntgenstrahlung zu erklären.
Anhand der Daten der Himmelsdurchmusterung eROSITA konnte eine Gruppe von Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik (Deutschland) einen breiten Temperaturgradienten in dieser Blase feststellen, die sowohl heiße als auch kalte Stellen enthält. Diese Temperaturänderungen stehen im Zusammenhang mit früheren Supernova-Explosionen, die zu einer Erwärmung und Vergrößerung der Blase geführt haben, erklären die Forscher .
Die Daten zeigten jedoch auch das Vorhandensein eines interstellaren Tunnels – eines Kanals, der die Blase des Sonnensystems mit einer anderen Blase im Sternbild Centaurus verbindet, wo sich der sonnennächste Stern, Proxima Centauri, befindet.
Karte der Blase
eROSITA befindet sich in einer Entfernung von 1,5 Millionen Kilometern von der Erde, wodurch es den Weltraum um unseren Planeten von außerhalb der Geokrone der Erde beobachten kann, ohne durch andere Signale gestört zu werden. „Die in diesem Jahr veröffentlichten Daten liefern das bislang klarste Bild des Röntgenhimmels und machen ihn damit zu einem idealen Werkzeug für die Erforschung der LHB“, sagt Michael Young, Forscher am Max-Planck-Institut und Hauptautor einer kürzlich in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlichten Studie.
Die dreidimensionale Karte der LHB zeigt unterschiedliche Temperaturen. (Michael Young / MPE)
Eine Gruppe von Forschern der Max-Planck-Sternwarte hat zuvor festgestellt, dass die Dichte des heißen Gases in der LHB relativ homogen ist. In der neuen Studie haben die Wissenschaftler die Milchstraßenhalbkugel in 2000 einzelne Bereiche unterteilt und das Licht aus jedem dieser Bereiche analysiert. Durch den Vergleich der bereits bekannten Dichte mit der Gasdichte in kalten, dichten Molekülwolken am Rand der LHB konnte das Team eine detaillierte dreidimensionale Karte der Blase erstellen.
Die Daten auf dieser Karte zeigen einen deutlichen Temperaturunterschied in der LHB: Der galaktische Norden ist kälter als der galaktische Süden. Die Karte zeigt auch, dass sich die LHB bis zu den Polen der galaktischen Hemisphäre erstreckt, was die Daten bestätigt, die der Vorgänger von eROSITA, ROSAT, vor etwa drei Jahrzehnten gesammelt hat.
Die neue dreidimensionale Karte hat jedoch etwas bisher Unbekanntes entdeckt. „Wir wussten nichts von der Existenz eines interstellaren Tunnels zum Centaurus, der eine Lücke in der kälteren interstellaren Umgebung schafft”, erklärt Michael Freyberg, ein weiterer Autor der Studie. „Dieser Bereich ist dank der deutlich höheren Empfindlichkeit von eROSITA und einer völlig anderen Aufnahmestrategie im Vergleich zu ROSAT gut sichtbar.”
Netzwerk von Tunneln
Neben der dreidimensionalen Karte des LHB hat das Team auch eine Bestandsaufnahme von Supernova-Überresten, Superblasen und Staub erstellt, die sie in die Karte integriert haben, um ein interaktives dreidimensionales Modell der kosmischen Umgebung des Sonnensystems zu erstellen.
Die Forscher vermuten, dass der Centaur-Tunnel im LHB tatsächlich Teil eines Netzes von heißen Gaskanälen sein könnte, die durch das kalte Gas zwischen den Sternen verlaufen. Dieses Netzwerk wird ihrer Meinung nach durch den Einfluss von Sternen in Form von Sternwinden, Supernovae, die den Tod massereicher Sterne markieren, und Jets, die von neu entstandenen Sternen ausgestoßen werden, aufrechterhalten.
Diese Phänomene sind zusammen als stellare Rückkopplung bekannt und durchziehen vermutlich die gesamte Milchstraße und formen sie. Darüber hinaus war bereits bekannt, dass ein weiterer Tunnel, der Große Hund genannt wird, sich zwischen der BP und der Gamma-Nebel, einer weiter entfernten Superblase, erstreckt.
„Eine weitere interessante Tatsache ist, dass die Sonne vor einigen Millionen Jahren in die BP eingetreten sein muss, was im Vergleich zu ihrem Alter [4,6 Milliarden Jahre] sehr wenig ist“, sagte Gabriele Ponti, einer der Autoren. „Dass die Sonne offenbar eine relativ zentrale Position in der BP einnimmt, da wir uns kontinuierlich durch die Milchstraße bewegen, ist reiner Zufall.“
