stringtranslate.com

Местный пузырь

Локальный пузырь , или Локальная полость , [3] — это относительная полость в межзвездной среде (ISM) рукава Ориона в Млечном Пути . Оно содержит ближайших небесных соседей и, среди прочих, Местное Межзвездное Облако (которое содержит Солнечную систему ), соседнее G-Облако , движущуюся группу Большой Медведицы ( ближайшую движущуюся звездную группу ) и Гиады (ближайшее рассеянное скопление ). . По оценкам, его размер составляет не менее 1000  световых лет , [ необходимы разъяснения ] и определяется его плотностью нейтрального водорода около 0,05  атомов /см 3 , или примерно одной десятой от среднего значения для ISM в Млечном Пути (0,5 атомов/см 3 ) и одну шестую от Местного Межзвездного Облака (0,3 атома/см 3 ). [ сомнительно – обсудить ] [4]

Исключительно редкий газ Местного пузыря является результатом сверхновых , взорвавшихся в течение последних десяти-двадцати миллионов лет. Геминга , пульсар в созвездии Близнецов , когда-то считался остатком единственной сверхновой, создавшей Местный пузырь, но теперь считается, что за это ответственны многочисленные сверхновые в подгруппе B1 движущейся группы Плеяд , [5] ставшие остаток супероболочки . [6] Другие исследования показывают, что подгруппы Нижний Центавр – Крест (LCC) и Верхний Центавр – Волчанка (UCL) ассоциации Скорпиона – Центавра создали как локальный пузырь, так и Петлю I. LCC отвечает за локальный пузырь, а UCL отвечает за цикл I пузырь. [7] Было обнаружено, что от 14 до 20 сверхновых произошли от LCC и UCL, которые могли образовать эти пузыри. [8]

Описание

Солнечная система путешествовала по региону, который в настоящее время занимает Местный пузырь, в течение последних пяти-десяти миллионов лет. [9] В настоящее время его местоположение находится в Местном межзвездном облаке (МИК), небольшой области более плотного материала внутри Пузыря. LIC сформировался там, где встретились Локальный пузырь и Петля I. Газ внутри LIC имеет плотность примерно 0,3 атома на кубический сантиметр.

Местный Пузырь не имеет сферической формы, но кажется более узким в галактической плоскости , приобретая яйцеобразную или эллиптическую форму и может расширяться над и под галактической плоскостью, приобретая форму песочных часов. Он примыкает к другим пузырям менее плотной межзвездной среды (МЗС), включая, в частности, Петлю I. Петля I была очищена, нагрета и поддерживалась сверхновыми и звездными ветрами в ассоциации Скорпиона-Центавра , примерно в 500 световых годах от Солнца . Петля I Пузырь содержит звезду Антарес (также известную как α Sco или Альфа Скорпиона), как показано на диаграмме выше справа. Несколько туннелей соединяют полости Локального пузыря с Петлей I Пузыря, называемых «Туннелем Волчанки». [10] Другими пузырьками, соседними с локальным пузырем, являются пузырь II петли и пузырь III . В 2019 году исследователи обнаружили в Антарктиде межзвездное железо, которое они связали с Местным межзвездным облаком , которое может быть связано с образованием Местного пузыря. [11]

Местные звезды в плоскости Галактики (нажмите для вращения)

Наблюдение

Запущенная в феврале 2003 года и действовавшая до апреля 2008 года небольшая космическая обсерватория под названием « Космический спектрометр горячей межзвездной плазмы» (CHIPS или CHIPSat) исследовала горячий газ внутри Местного пузыря. [12] Локальный пузырь также был областью интересов миссии Extreme Ultraviolet Explorer (1992–2001), которая исследовала горячие источники EUV внутри пузыря. Источники за пределами пузыря были идентифицированы, но ослаблены более плотной межзвездной средой. В 2019 году была опубликована первая трехмерная карта Местного пузыря с использованием наблюдений диффузных межзвездных полос. [13] В 2020 году форма пылевой оболочки, окружающей Местный пузырь, была восстановлена ​​и смоделирована на основе трехмерных карт плотности пыли, полученных на основе данных о вымирании звезд. [14]

Влияние на звездообразование

По мере того, как пузырь расширяется, он выметает межзвездный газ и пыль, которые разрушаются, образуя новые звезды на его поверхности, но не внутри. Солнце вошло в пузырь около пяти миллионов лет назад. [15] [16]
Локальный пузырь и его молекулярные облака

В январе 2022 года статья в журнале Nature показала, что наблюдения и моделирование определили, что действие расширяющейся поверхности пузыря собрало газ и мусор и ответственно за формирование всех молодых близлежащих звезд. [17]

Эти новые звезды обычно находятся в молекулярных облаках, таких как молекулярное облако Тельца и рассеянное звездное скопление Плеяды .

Связь с радиоактивными изотопами на Земле

На Земле несколько радиоактивных изотопов были связаны со сверхновыми, происходящими вблизи Солнечной системы. Наиболее распространенный источник находится в глубоководных железомарганцевых корках . Такие конкреции постоянно растут и откладывают железо, марганец и другие элементы. Образцы делятся на слои, которые датируются, например, бериллием -10 . Некоторые из этих слоев имеют более высокие концентрации радиоактивных изотопов. [18] Изотопом, наиболее часто связанным со сверхновыми на Земле, является железо-60 из глубоководных отложений , [19] антарктического снега, [20] и лунной почвы . [21] Другими изотопами являются марганец-53 [22] и плутоний-244 [18] из глубоководных материалов. Возникновение сверхновой Алюминия-26 , которое ожидалось в результате исследований космических лучей, не было подтверждено. [23] Пик железа-60 и марганца-53 приходится на 1,7–3,2 миллиона лет назад, а второй пик железа-60 приходится на 6,5–8,7 миллиона лет назад. Более старый пик, вероятно, возник, когда Солнечная система прошла через сверхпузырь Ориона-Эридана , а более молодой пик образовался, когда Солнечная система вошла в местный пузырь 4,5 миллиона лет назад. [24] Одна из сверхновых, создавшая более молодой пик, могла создать пульсар PSR B1706-16 и превратить Зету Змееносца в беглую звезду . Оба произошли от UCL и были выпущены сверхновой 1,78 ± 0,21 миллиона лет назад. [25] Другое объяснение более старого пика состоит в том, что он был произведен одной сверхновой в ассоциации Тукана-Часы 7-9 миллионов лет назад. [26]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Эггер, Роланд Дж.; Ашенбах, Бернд (февраль 1995 г.). «Взаимодействие супероболочки цикла I с локальным горячим пузырем». Астрономия и астрофизика . 294 (2): Л25–Л28. arXiv : astro-ph/9412086 . Бибкод : 1995A&A...294L..25E.
  2. ^ "ИМЯ местного пузыря" . СИМБАД . Центр астрономических исследований Страсбурга . Проверено 15 марта 2014 г.
  3. ^ Абт, Хельмут А. (декабрь 2015 г.). «Горячие газообразные звездные диски избегают областей с низкой межзвездной плотностью». Публикации Тихоокеанского астрономического общества . 127 (958): 1218–1225. Бибкод : 2015PASP..127.1218A. дои : 10.1086/684436. S2CID  124774683.
  4. ^ «Наш местный галактический район». Interstellar.jpl.nasa.gov . Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства ( НАСА ). 8 февраля 2000 г. Архивировано из оригинала 21 ноября 2013 г. Проверено 23 июля 2013 г.
  5. ^ Бергхофер, ТВ; Брайтшвердт, Д. (2002). «Происхождение молодого звездного населения в окрестностях Солнца – связь с образованием Местного пузыря?». Астрономия и астрофизика . 390 (1): 299–306. arXiv : astro-ph/0205128v2 . Бибкод : 2002A&A...390..299B. дои : 10.1051/0004-6361:20020627. S2CID  6002327.
  6. ^ Габель, младший; Брювайлер, ФК (8 января 1998 г.). «[51.09] Модель расширяющейся структуры супероболочки в LISM». Американское астрономическое общество . Архивировано из оригинала 15 марта 2014 года . Проверено 14 марта 2014 г.
  7. ^ Маис-Апелланис, Хесус (1 октября 2001 г.). «Происхождение местного пузыря». Астрофизический журнал . 560 : L83–L86. arXiv : astro-ph/0108472 . дои : 10.1086/324016. ISSN  0004-637X.
  8. ^ Фукс, Б.; Брайтшвердт, Д.; де Авилес, Массачусетс; Деттбарн, К.; Флинн, К. (1 декабря 2006 г.). «Поиски происхождения локального редививуса пузыря». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 373 : 993–1003. arXiv : astro-ph/0609227 . дои : 10.1111/j.1365-2966.2006.11044.x. ISSN  0035-8711.
  9. ^ «Местный дымоход и суперпузыри». Solstation.com .
  10. ^ Лаллеман, Р.; Валлийский, BY; Верджли, Дж.Л.; Крифо, Ф.; Сфейр, Д. (2003). «3D-картирование плотного межзвездного газа вокруг Местного пузыря». Астрономия и астрофизика . 411 (3): 447–464. Бибкод : 2003A&A...411..447L. дои : 10.1051/0004-6361:20031214 .
  11. ^ Колл, Д.; и другие. (2019). «Интерстеллар 60 Fe в Антарктиде». Письма о физических отзывах . 123 (7): 072701. Бибкод : 2019PhRvL.123g2701K. doi : 10.1103/PhysRevLett.123.072701. hdl : 1885/298253 . PMID  31491090. S2CID  201868513.
  12. ^ "Космический спектрометр горячей межзвездной плазмы (ЧИПС)" . Chips.ssl.berkeley.edu . Калифорнийский университет – Беркли. 12 января 2003 г. Архивировано из оригинала 21 ноября 2013 г. Проверено 23 июля 2013 г.
  13. ^ Фарханг, Амин; ван Лун, Жакко Т.; Хосрошахи, Хабиб Г.; Джавади, Атефе; Бэйли, Мэнди (8 июля 2019 г.). «3D-карта местного пузыря». Природа Астрономия (письмо). 3 : 922–927. arXiv : 1907.07429 . doi : 10.1038/s41550-019-0814-z. S2CID  197402894.
  14. ^ Пелгримс, Винсент; Ферьер, Катя; Буланже, Франсуа; Лаллемент, Розин; Монтье, Людовик (апрель 2020 г.). «Моделирование намагниченного локального пузыря на основе данных о пыли». Астрономия и астрофизика . 636 : А17. arXiv : 1911.09691 . дои : 10.1051/0004-6361/201937157.
  15. ^ Цукер, Кэтрин; Гудман, Алисса А.; Алвес, Жуан; Бялы, Шмуэль; Фоли, Майкл; Спигл, Джошуа С.; Гросшедль, Йозефа; Финкбайнер, Дуглас П.; Буркерт, Андреас; Химей, Диана; Свиггам, Камерен (12 января 2022 г.). «Звездообразование вблизи Солнца обусловлено расширением Местного пузыря». Природа . 601 (7893): 334–337. arXiv : 2201.05124 . Бибкод : 2022Natur.601..334Z. дои : 10.1038/s41586-021-04286-5. ISSN  1476-4687. PMID  35022612. S2CID  245906333.
  16. ^ «Пузырь шириной 1000 световых лет, окружающий Землю, является источником всех близлежащих молодых звезд | Центр астрофизики» . www.cfa.harvard.edu . Проверено 17 января 2022 г.
  17. ^ «Звездообразование возле Солнца обусловлено расширением Местного пузыря». Местный пузырь . Проверено 7 февраля 2022 г.
  18. ^ аб Валлнер, А.; Фрелих, МБ; Хочкис, МАК; Киношита, Н.; Пол, М.; Марчини, М.; Паветич, С.; Тимс, СГ; Кивель, Н.; Шуман, Д.; Хонда, М.; Мацузаки, Х.; Ямагата, Т. (1 мая 2021 г.). «60Fe и 244Pu, отложившиеся на Земле, ограничивают выходы r-процессов недавних близлежащих сверхновых». Наука . 372 : 742–745. doi : 10.1126/science.aax3972. ISSN  0036-8075.
  19. ^ Кни, К.; Корщинек, Г.; Фастерманн, Т.; Валлнер, К.; Схолтен, Дж.; Хиллебрандт, В. (1 июля 1999 г.). «Признак сверхновой, вызвавшей активность 60Fe на Земле». Письма о физических отзывах . 83 : 18–21. doi :10.1103/PhysRevLett.83.18. ISSN  0031-9007.
  20. ^ Колл, Доминик; Коршинек, Гюнтер; Фастерманн, Томас; Гомес-Гусман, Х.М.; Кипфштуль, Зепп; Мерчел, Силке; Уэлч, Ян М. (1 августа 2019 г.). «Межзвездный 60Fe в Антарктиде». Письма о физических отзывах . 123 : 072701. doi : 10.1103/PhysRevLett.123.072701. hdl : 1885/298253 . ISSN  0031-9007.
  21. ^ Фимиани, Л.; Кук, Д.Л.; Фастерманн, Т.; Гомес-Гусман, Х.М.; Хейн, К.; Херцог, Г.; Кни, К.; Корщинек, Г.; Людвиг, П.; Парк, Дж.; Риди, Р.С.; Ругель, Г. (1 апреля 2016 г.). «Межзвездный Fe 60 на поверхности Луны». Письма о физических отзывах . 116 : 151104. doi : 10.1103/PhysRevLett.116.151104. ISSN  0031-9007.
  22. ^ Коршинек, Г.; Фастерманн, Т.; Путивцев М.; Арази, А.; Кни, К.; Ругель, Г.; Валлнер, А. (1 июля 2020 г.). «53Mn, произведенный сверхновой на Земле». Письма о физических отзывах . 125 : 031101. doi : 10.1103/PhysRevLett.125.031101. ISSN  0031-9007.
  23. ^ Файги, Дженни; Валлнер, Антон; Альтмейер, Рэндольф; Файфилд, Л. Кейт; Голсер, Робин; Мерчел, Силке; Ругель, Георг; Штайер, Питер; Тимс, Стивен Г.; Винклер, Стефан Р. (1 ноября 2018 г.). «Ограничения на коэффициенты нуклеосинтеза Fe 60 /Al 26, связанные со сверхновыми, по данным масс-спектрометрических измерений глубоководных отложений на ускорителе». Письма о физических отзывах . 121 : 221103. doi : 10.1103/PhysRevLett.121.221103. hdl : 1885/201559 . ISSN  0031-9007.
  24. ^ Шульрайх, ММ; Файги, Дж.; Брайтшвердт, Д. (1 декабря 2023 г.). «Численные исследования связи между радиоизотопными сигнатурами на Земле и образованием Местного пузыря. II. Расширенное моделирование межзвездных притоков 26Al, 53Mn, 60Fe и 244Pu как следов прошлой активности сверхновых в окрестностях Солнца». Астрономия и астрофизика . 680 : А39. arXiv : 2309.13983 . дои : 10.1051/0004-6361/202347532. ISSN  0004-6361.
  25. ^ Нойхойзер, Р.; Гисслер, Ф.; Амбарян, В.В. (1 октября 2020 г.). «Недавняя сверхновая, выбросившая сбежавшую звезду ζ Oph, пульсар PSR B1706-16 и 60Fe, обнаруженная на Земле». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 498 : 899–917. arXiv : 1909.06850 . doi : 10.1093/mnras/stz2629. ISSN  0035-8711.
  26. ^ Хайд, М.; Пеко, MJ (1 января 2018 г.). «Выброс сверхновой в ядрах океана используется как ограничение времени для близлежащих звездных групп». Астрономические Нахрихтен . 339 : 78–86. arXiv : 1712.05466 . дои : 10.1002/asna.201713375. ISSN  0004-6337.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки