Lokālais burbulis — Piena Ceļa retā starpzvaigžņu dobuma apraksts
Vietējais burbulis jeb Vietējais dobums ir plaša, zemu blīvumu gāzes dobuma reģions, kurā atrodas arī mūsu galaktika iekšienē Saules sistēma. Tas ir relatīvs dobums starpzvaigžņu vidē (ISM) Piena Ceļa Oriona ragā. Dobuma centrālajā daļā atrodas Lokālais starpzvaigžņu mākonis (Local Interstellar Cloud), kurā pašlaik atrodas Saules sistēma, kā arī blakus esošais G-mākonis. Tās diametrs ir vismaz 300 gaismas gadu, taču forma ir ļoti neregulāra un dobuma robežas stiepjas dažādos virzienos.
Blīvums, temperatūra un īpašības
Lokālā burbuļa gāze ir ārkārtīgi reta. Neitrālā ūdeņraža blīvums tajā tiek novērtēts aptuveni 0,05 atomi/cm3, kas ir aptuveni viena desmitā daļa no tipiskā Piena Ceļa ISM blīvuma (ap ~0,5 atomi/cm3). Gāze ir arī ļoti karsta — temperatūra dobuma iekšienē sasniedz aptuveni 106 K, un tā ir plazmas stāvoklī. Šī uzkarsētā, retā plazma izstaro rentgena staru joslā un veido daļu no lokālā pamatfonā, kas novērojams no Zemes.
Veidošanās un attīstība
Ļoti retā gāze Lokālajā burbulī ir supernovu, kas eksplodējušas pēdējo desmit līdz divdesmit miljonu gadu laikā, rezultāts. Vairākkārtējas supernovas un spēcīgas zvaigžņu vēju plūsmas no blīvām, masīvām zvaigžņu grupām (piemēram, Skorpiu‑Kenta OB asociācijas) ir iztīrījušas un uzkarsējušas apkārtējo starpzvaigžņu vidi, radot šo liela mēroga dobumu. Dobuma robežas bieži sakrīt ar blīvāku neitrālo mākoņu un superburbulu apšuvumiem (piem., Loop I), tādējādi veidojot sarežģītu, daļēji caurlaidīgu struktūru.
Kā Lokālo burbuli atklāj un pētī
- Rentgena un ultravioleto novērojumi: silta, zema blīvuma plazma izstaro mīkstās rentgena un EUV gaismas komponentes, ko fiksējuši dažādi observatoriju mērījumi.
- Spektrālās līnijas un absorbcija: zvaigžņu spektru novērojumi (piem., Na I, Ca II un UV līnijas) ļauj noteikt tuvumā esošo neitrālo un jonizēto gāzi un tā sadalījumu.
- 21 cm un citi radioviļņu mērījumi: tie palīdz kartēt blīvākus neitrālos mākoņus, kas veido Lokālā burbuļa robežas.
Nozīme Saules sistēmai un novērojumiem
Saules sistēma atrodas Lokālajā burbulī, un tā ir ietekmēta no šīs zemas blīvuma vides vairākos veidos. Heliosfēra — Saules vēja radīta “burbulis” ap Sauli — mijiedarbojas ar apkārtējo starpzvaigžņu plazmu, kas nosaka heliosfēras izmēru un daļēji arī kosmisko staru plūsmu uz Zemi. Tāpat Lokālā burbuļa zema aizkārtne un maza putekļu koncentrācija samazina interstellāro izkliedi un absorbējošo materiālu, kas padara tālākus zvaigžņu un galaktisku objektu novērojumus caur šo virzienu mazliet skaidrākus.
Formas un savienojumi
Lokālais burbulis nav gluda sfēra — tā forma ir caururbjoša un neregulāra, ar atverēm un šaurumiem. Daļa no dobuma var stiepties augšup uz galaktisko halo, veidojot tā dēvēto "Lokālo dūmeni" vai "Lokālo skursteni", kas savieno iekšējo diska reģionu ar galaktisko halo. Dobuma robežas veido blīvāki neitrālie mākoņi un superburbulu apvalki, kas reģionu atdala no pārējā ISM.
Kopsavilkums
Vietējais burbulis ir liela, zema blīvuma, karsta plazmas apgabals Piena Ceļa Oriona ragā, kurā iekļauts Saules sistēma. Tas ir radušies galvenokārt no vairāku supernovu eksplozijām pēdējo dažu līdz daždesmit miljonu gadu laikā, izstaro rentgena starus un būtiski ietekmē vietējo starpzvaigžņu vidi un heliosfēru. Tās izpēte turpina sniegt svarīgas atziņas par tuvākās kosmiskās vides vēsturi un struktūru.
Karte, kurā redzama Saule netālu no vietējā starpzvaigžņu mākoņa malas un Alfa Centaura, kas atrodas aptuveni četrus gaismas gadus tālu, blakus esošajā G mākoņa kompleksā.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir vietējais burbulis?
A: Vietējais burbulis ir relatīvs dobums starpzvaigžņu vidē (ISM) Piena Ceļa Oriona ragā.
J: Ko satur vietējais burbulis?
A: Vietējā burbulī cita starpā ir Vietējais starpzvaigžņu mākonis, kurā atrodas Saules sistēma, un G-mākonis.
J: Cik liels ir vietējais burbulis?
A: Vietējais burbulis ir vismaz 300 gaismas gadu liels.
J: Kāds ir neitrālā ūdeņraža blīvums Lokālajā burbulī?
A: Vietējā burbuļa neitrālā ūdeņraža blīvums ir aptuveni 0,05 atomi/cm3 jeb aptuveni viena desmitā daļa no vidējā ISM blīvuma Piena Ceļā (0,5 atomi/cm3).
J: Kas ir cēlonis tam, ka vietējā burbuļa gāze ir ārkārtīgi reti sastopama?
A: Ārkārtīgi retā gāze lokālajā burbulī ir supernovu, kas eksplodējušas pēdējo desmit līdz divdesmit miljonu gadu laikā, rezultāts.
J: Kāds ir gāzes stāvoklis lokālajā burbulī?
A.: Gāze lokālajā burbulī joprojām ir uzbudinātā stāvoklī un izstaro rentgena staru joslā.
Jautājums: Cik sen eksplodēja supernova, kas izraisīja Lokālo burbuli?
A: Supernova, kas izraisīja Lokālo burbuli, eksplodēja pēdējo desmit līdz divdesmit miljonu gadu laikā.
