Il Sistema Solare fluttua nel mezzo di una regione dello spazio particolarmente vuota. Questa regione di plasma a bassa densità e ad alta temperatura, di circa 1.000 anni luce di diametro, è circondata da un guscio di polvere e gas neutro più freddi e densi. Si chiama Bolla Locale e, per gli astronomi, spiegarne l’origine è stata una sfida durata decenni.
Un team di astronomi guidato dall’Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) ha ora mappato la Bolla Locale con la massima precisione e ha scoperto che è stata probabilmente generata nel mezzo interstellare da una serie di esplosioni di supernova avvenute milioni di anni fa.
Ciò è coerente con gli studi precedenti sulla questione, con una novità: la Bolla Locale, ancora in espansione, è responsabile della presenza di regioni di formazione stellare accresciuta ai suoi bordi.
“Questa è davvero una storia di origine; per la prima volta possiamo spiegare come è iniziata tutta la formazione stellare vicina a noi“, afferma l’astronoma Catherine Zucker dello Space Telescope Science Institute, che ha condotto la ricerca mentre era al CfA.
La bolla locale è stata scoperta solo in tempi relativamente recenti, negli anni ’70 e ’80, utilizzando una combinazione di astronomia ottica, radio e a raggi X. A poco a poco, queste indagini e osservazioni hanno rivelato un’enorme regione circa 10 volte meno densa della media del mezzo interstellare della galassia della Via Lattea.
Poiché sappiamo che le supernove possono scavare cavità nello spazio, spazzando via gas e polvere mentre si espandono verso l’esterno, questa sembrava una spiegazione ragionevole per la Bolla Locale.
Ma capire come e quando è successo è stato più complicato. È difficile, per prima cosa, misurare le dimensioni di una regione di spazio quando ci sei dentro; e doppiamente difficile misurare un vuoto quando sei circondato da stelle luminose e altri oggetti cosmici.
Zucker e il suo team hanno potuto utilizzare il più recente rilascio di dati Gaia – un progetto in corso per mappare le posizioni e i movimenti delle stelle nella Via Lattea con la massima precisione finora – per mappare il gas e le giovani stelle entro 200 parsec (circa 650 luce- anni) dal Sole.
La scoperta è stata che tutte le giovani stelle e le regioni di formazione stellare si trovano sulla “superficie” della Bolla Locale e questo ha senso; quando una supernova si espande verso l’esterno, colpisce e comprime il materiale in cui si espande. Questo crea densi grumi nel gas molecolare che galleggia nel mezzo interstellare che collassano sotto la loro stessa gravità per formare piccole stelle.
Successivamente, i ricercatori hanno condotto simulazioni e traceback dei movimenti delle regioni di formazione stellare per modellare l’espansione della Bolla. Ciò ha permesso loro di ricostruire la sua storia, confrontando i risultati dei loro calcoli con la loro mappa della bolla.
La storia della Bolla è iniziata circa 14,4 milioni di anni fa, prima con un periodo di nascita stellare seguito poi dall’esplosione di supernove di stelle massicce e di breve durata.
“Abbiamo calcolato che circa 15 supernove sono esplose in alcuni milioni di anni per formare la bolla locale che vediamo oggi“, spiega Zucker.
Attualmente la bolla locale ha un raggio di circa 165 parsec (538 anni luce) e si sta ancora espandendo verso l’esterno, anche se relativamente piano, a una velocità di circa 6,7 chilometri al secondo.
Allora perché il Sistema Solare è nel mezzo? Beh, è puramente una coincidenza.
“Quando le prime supernove che hanno creato la Bolla Locale sono esplose, il nostro Sole era lontano da dove avvenivano le esplosioni“, afferma il fisico e astronomo João Alves dell’Università di Vienna in Austria.
“Ma circa cinque milioni di anni fa, il percorso del Sole attraverso la galassia lo portò direttamente nella bolla, e ora il Sole si trova – per puro caso – quasi al centro della Bolla“.
Secondo i ricercatori, ciò suggerisce che la Via Lattea è probabilmente piena di bolle simili, poiché la probabilità che ciò accada è molto bassa se le bolle sono rare. L’idea evoca una Via Lattea strutturata in modo simile a una spugna di mare, o forse una forma appiattita di formaggio svizzero.
Il passo successivo lungo questa linea di indagine sarà cercare di trovare e mappare le altre bolle. Le loro posizioni, dimensioni, forme e il modo in cui interagiscono tra loro potrebbero essere indizi utili a capire meglio la formazione stellare e la storia evolutiva della Via Lattea.
Il prossimo rilascio di dati Gaia, che avverrà entro la fine dell’anno, dovrebbe rivelarsi estremamente utile per questo. “Questa è un’incredibile indagine, guidata sia dai dati che dalla teoria“, afferma l’astronoma Alyssa Goodman dell’Università di Harvard.
“Possiamo ricostruire la storia della formazione stellare intorno a noi utilizzando un’ampia varietà di indizi indipendenti: modelli di supernova, moti stellari e nuove squisite mappe 3D del materiale che circonda la Bolla Locale“.
La ricerca è stata pubblicata su Nature.
