Paikallinen kupla: Aurinkokunnan harva onkalo Linnunradassa
Tutustu Paikalliseen kuplaan — Aurinkokuntaa ympäröivään 300+ valovuoden harvaan onkaloon Linnunradassa: supernovien muovaama, ionisoitunut ja röntgensäteitä lähettävä alue.
Paikallinen kupla eli Paikallinen onkalo on harvaksi kaivautunut alue, jossa Aurinkokuntamme sijaitsee galaksissamme. Kyseessä on suhteellinen onkalo Linnunradan Orionin varren tähtienvälisessä väliaineessa (ISM). Kupla sisältää muun muassa Paikallisen tähtienvälisen pilven, joka kätkee sisäänsä Aurinkokunnan, sekä niin kutsutun G-pilven. Kuplan läpimitta on vähintään 300 valovuotta, ja sen sisäinen neutraalin vedyn tiheys on luokkaa 0,05 atomia/cm3 — eli noin kymmenesosa Linnunradan ISM:n keskimääräisestä tiheydestä (noin 0,5 atomia/cm3).
Rakenne ja olosuhteet
Paikallinen kupla ei ole täysin homogeeninen: sen sisällä on pienempiä tiheämpiä pilviä (kuten Paikallinen tähtienvälinen pilvi), alueita hyvin kuumaa ionisoitunutta kaasua ja kuplan reunoilla tiheämpiä neutraalin ja molekyylisen kaasun seiniä. Kuplan sisällä olevan kaasun lämpötila on arviolta miljoonia kelvinejä (~106 K), minkä vuoksi se emittoi pehmeää röntgensäteilyä ja näkyy taustaröntgensäteilyssä.
Synty
Paikallisen kuplan poikkeuksellisen harva, kuuma kaasu on todennäköisesti seurausta useista supernovaräjähdyksistä ja suurten tähtiryhmien tähtituulen yhteisvaikutuksista viimeisten noin 10–20 miljoonan vuoden aikana. Erityisesti lähialueiden massiivisten tähtien ryhmät ovat voineet synnyttää useita räjähdyksiä, jotka ovat puhaltaneet ulos kuplamaisia aukkoja ympäröivään väliaineeseen.
Havaitseminen ja kartoitus
Paikallista kuplaa on tutkittu monin keinoin: interstellaarisen absorptiospektrin (esimerkiksi natrium- ja kalsiumlinjojen) mittauksilla, pehmeän röntgensäteilyn havainnoilla ja tähtienvälisten hiukkasten sekä pölyn jakautuman kartoittamisella. Nämä havainnot osoittavat, että kupla on epäsäännöllisen muotoinen ja kytkeytyy toisiin vastaaviin kupliin ja superelementteihin Linnunradassa.
Miksi sillä on merkitystä?
- Paikallinen kupla vaikuttaa heliosfäärimme kokoon ja muotoon, koska ympäröivän väliaineen paine ja ionisaatiotila määräävät vuorovaikutuksen Auringon tuulen kanssa.
- Kuplan olosuhteet vaikuttavat interstellaarisen pölyn ja kosmisten säteiden kulkuun sekä siten esimerkiksi maapallon kosmiseen säteilyaltistukseen.
- Kuplan rakenne ja historia kertovat lähigalaksin tähtienkehityksestä — erityisesti massiivisten tähtien elinkaarista ja supernovien vaikutuksesta ympäristöön.
Vaikka Paikallinen kupla on suhteellisen vähätiheä alue verrattuna tavalliseen tähtienväliseen aineeseen, sen rajat eivät ole täysin selvät ja kuplan sisäiset olosuhteet vaihtelevat paikasta toiseen. Tutkimus jatkuu sekä maasta käsin että avaruusteleskoopeilla, jotta saataisiin tarkempi kuva kuplan kolmestaulotteisesta rakenteesta ja sen syntyhistoriasta.
Kartta, jossa Aurinko on lähellä paikallisen tähtienvälisen pilven reunaa ja Alpha Centauri noin neljän valovuoden päässä naapurissa sijaitsevassa G-pilvessä.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on paikallinen kupla?
V: Paikallinen kupla on suhteellinen onkalo Linnunradan Orionin varren tähtienvälisessä väliaineessa (ISM).
K: Mitä Paikallinen kupla sisältää?
V: Paikallinen kupla sisältää muun muassa Paikallisen tähtienvälisen pilven, joka sisältää Aurinkokunnan, ja G-pilven.
K: Kuinka suuri Paikallinen kupla on?
V: Paikallinen kupla on vähintään 300 valovuoden levyinen.
K: Mikä on Paikallisen kuplan neutraalivetytiheys?
V: Paikallisen kuplan neutraalivetytiheys on noin 0,05 atomia/cm3 eli noin kymmenesosa Linnunradan ISM:n keskimääräisestä tiheydestä (0,5 atomia/cm3).
K: Mistä johtuu Paikallisen kuplan poikkeuksellisen harva kaasu?
V: Paikallisen kuplan poikkeuksellisen harva kaasu on seurausta supernovista, jotka ovat räjähtäneet viimeisten kymmenen tai kahdenkymmenen miljoonan vuoden aikana.
K: Mikä on Paikallisen kuplan kaasun tila?
V: Paikallisen kuplan kaasu on edelleen virittyneessä tilassa ja säteilee röntgensäteilykaistalla.
K: Kuinka kauan sitten Supernovat, jotka aiheuttivat Paikallisen kuplan, räjähtivät?
V: Paikallisen kuplan aiheuttaneet supernovat räjähtivät viimeisten kymmenen tai kahdenkymmenen miljoonan vuoden aikana.
Etsiä