Астрономи дослідили порожнечу навколо Сонячної системи

Астрономічні дослідження міжзоряного середовища привели до відкриття незвичайної порожнини навколо нашої Сонячної системи, що отримала назву Місцева Бульбашка – область, де космічний туман Чумацького Шляху майже відсутній, всупереч початковим очікуванням науковців.

Супутник НАСА CHIPS, що використовується для мапування міжзоряного середовища. Зображення: NASA

Міжзоряне середовище є фундаментальним компонентом галактик. Воно заповнює простір між зірками. Воно складається переважно з водню та гелію. Його важко вивчати через надзвичайну розрідженість.
Спроба виявлення невидимого
Для дослідження цього невловимого середовища у 2003 році НАСА запустило спеціалізований супутник. Апарат отримав назву CHIPS (Cosmic Hot Interstellar Plasma Spectrometer). Його основним завданням було вимірювання ультрафіолетового випромінювання міжзоряної плазми.

Міжзоряне середовище нагадує туман між зірками. Воно неймовірно розріджене та надзвичайно гаряче. Це настільки тонка субстанція, що в земних лабораторіях її вважали б глибоким вакуумом. Однак у космічних масштабах це середовище стає значущим.

Науковці очікували, що через високу температуру плазма повинна випромінювати слабке ультрафіолетове світло. Хоча випромінювання від окремої ділянки мізерне, сукупне світіння від великого об'єму мало б бути помітним. Принаймні, так передбачали теоретичні моделі.

"Зодіакальне сяйво – найближче явище, що дає уявлення про розсіювання світла в космічному просторі," – пояснюють астрономи. Це трикутна світла пляма, яку можна спостерігати після заходу сонця, коли сонячне світло розсіюється на пилинках у нашій планетарній системі.
Несподіваний нульовий результат
Місія CHIPS дала несподіваний результат. Супутник не зміг виявити значного ультрафіолетового випромінювання. Це не було технічною несправністю. Випромінювання просто не існувало на очікуваному рівні. Це означало, що навколо Сонячної системи міжзоряне середовище надзвичайно розріджене.

Такий нульовий результат спричинив переосмислення наших уявлень. Він вказував на існування особливого регіону. Астрономи потребували нової стратегії для картографування міжзоряного середовища. Вони звернулися до методу вимірювання густини стовпа.

Цей метод визначає загальну кількість газу та пилу вздовж лінії видимості. Замість пошуку ультрафіолетового випромінювання, вчені шукали характерні спектральні відбитки іонізованого газу. Спостереження в різних напрямках дозволили створити тривимірну карту.

Протягом десятиліть формувалася чітка картина. Міжзоряне середовище має нерівномірний розподіл у просторі. Воно відносно густе в напрямку галактичної площини. Однак у межах диска галактики воно дуже розріджене та витягнуте.
Місцева Бульбашка – наш космічний дім
Поступово вчені дійшли висновку, що Сонячна система розташована в особливій області. Цей регіон характеризується майже повною відсутністю міжзоряного середовища. Він отримав назву Місцева Бульбашка – порожнина в космічному тумані Чумацького Шляху.

Відкриття Місцевої Бульбашки порушило важливі питання про формування галактичного середовища. Як утворилася ця порожнина? Яку роль відіграють надпотужні явища, такі як вибухи наднових? Ці питання залишаються в центрі сучасних астрофізичних досліджень.

Вивчення цієї аномалії дозволяє краще зрозуміти еволюцію галактик. Воно також проливає світло на умови, необхідні для формування зірок і планетних систем. Наша Сонячна система, розташована в цій відносно чистій області, може бути захищена від деяких шкідливих космічних впливів.

Дослідження міжзоряного середовища продовжують розвиватися з використанням сучасних телескопів. Вони формують більш детальну картину нашого галактичного оточення. Місцева Бульбашка є унікальною лабораторією для розуміння фізичних процесів у космосі.