Il vuoto attorno al Sole: la Bolla Locale

REALIZZATA UNA MAPPA 3D DELLA REGIONE GALATTICA IN CUI SI TROVA IL SISTEMA SOLARE

Rappresentazione artistica della bolla locale. Quasi al centro c'è il nostro Sole. (Leah Hustak)

Le stelle, i gas e le polveri nelle galassie hanno una distribuzione eterogenea e anche le relative abbondanze possono essere diverse. La Via Lattea non fa eccezione e, nelle sue sottostrutture, rileviamo una certa varietà di ambienti. Si passa dalle nubi stellari lungo i bracci, alle regioni di formazione ricche di gas e polveri. Anche lungo tali strutture non notiamo omogeneità perciò la Galassia presenta forti variazioni locali. Tutte le regioni di formazione stellare vicine sembrano separate da spazio pressoché vuoto e anche il nostro Sistema solare con le stelle vicine sembra essere immerso in un mezzo interstellare a densità molto bassa rispetto alla media.

La regione in cui si trova il Sole è detta Bolla Locale e gli astronomi lo sanno già da alcuni decenni, quindi non è una novità. È una struttura in espansione che pare essersi creata circa 14 milioni di anni fa la cui origine non era stata mai accertata.

La novità è che un gruppo di astronomi, guidati da Catherine Zucker del Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian, ha ricostruito per la prima volta in modo molto preciso come sia tale ambiente, i suoi confini e le origini.

Per ricavare queste informazioni, il gruppo di scienziati ha determinato l’età, la posizione e il movimento di tutti i giovani ammassi aperti, le zone di formazione stellare e le nubi molecolari entro un raggio di 1300 anni luce dal Sole. Questi dati sono poi stati riuniti in una mappa interattiva 3D del nostro quartiere galattico, liberamente accessibile a questo link

Schermata dell’animazione interattiva 3D della Bolla Locale.
(adattata da Zucker, C., Goodman, A.A., Alves, J. et al. Nature 2022)

1000 anni luce da parte a parte

La ricostruzione rivela che il Sole si trova quasi esattamente al centro della bolla con le regioni di formazione stellare che si concentrano sulla sua periferia. Quasi tutte le nubi molecolari vicine sono sulla superficie di questa bolla in espansione e tutte esibiscono una morfologia simile, appiattita e filiforme.

“La superficie della bolla si sta attualmente spostando verso l’esterno alla velocità di circa sei – sette chilometri al secondo”, riferisce Zucker. In passato la velocità di espansione era più alta ma, nel corso di milioni di anni, si è stabilizzata in modo quasi costante sul valore misurato.  

La mappa indica i movimenti rilevati nei giovani gruppi stellari, le nubi molecolari e le regioni di formazione stellare dedotti dai dati utilizzati per lo studio, tra cui le precise posizioni stellari ottenute dal satellite Gaia. Queste regioni hanno permesso di definire i confini della bolla.
(adattata da Zucker, C., Goodman, A.A., Alves, J. et al. Nature 2022)

Come si è formata?

Con i dati raccolti gli astronomi sono stati in grado di risalire alle cause che hanno portato alla formazione della Bolla Locale. Secondo la ricostruzione, le più vecchie regioni formazione stellare nelle vicinanze del Sistema Solare, Upper Centaurus Lupus e Upper Centaurus Crux, entrambe vecchie di circa 20 milioni di anni, occupavano l’ideale centro di quella che sarebbe diventata la bolla. Circa 14 milioni di anni fa, le stelle più massicce che si erano formate in esse esplosero come potenti supernove. Quasi contemporaneamente esplosero 14-20 supernove, la cui radiazione, onde d’urto e gas eiettato hanno sospinto il mezzo interstellare verso l’esterno. Secondo gli autori, l’ammontare di questo materiale si colloca intorno a 1,4 milioni di masse solari.

Dalla simulazione alla sequenza degli eventi

L’onda d’urto in espansione è andata progressivamente a investire le nubi molecolari attivando i processi di formazione stellare. La ricostruzione 3D mostra quattro epoche d’intensa formazione corrispondenti al passaggio delle onde d’urto. Le prime ad attivarsi furono le regioni Scorpio Upper e Ophiucus, circa 10 milioni di anni fa. 6 milioni di anni fa fu la volta di Corona Australis e le stelle più antiche della Taurus Cloud. Due milioni di anni fa iniziò la formazione stellare nel Lupus e nel Chamaeleon, così come una seconda fase di formazione stellare in Taurus. Queste sono le regioni che identificano gli attuali confini della bolla.

“Per la prima volta possiamo spiegare cosa ha innescato tutta la formazione stellare vicina”, afferma Zucker.

E il Sole quando è arrivato?

Quando esplose la prima supernova, il Sole era ben lontano da quel punto, e si trovava a non meno di 1000 anni luce. Ci è arrivato appena 5 milioni di anni fa e ora si trova quasi esattamente al suo centro per pura coincidenza.  Probabilmente la nostra stella ha attraversato sin dalla sua formazione varie bolle stando lontano dagli effetti pericolosi delle esplosioni. Sarebbe interessante indagarne le implicazioni in un contesto astrobiologico. Lo studio comunque rileva come le esplosioni stellari siano importanti motori per la formazione stellare.

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Informazioni su Giuseppe Donatiello 257 Articoli
Nato nel 1967, astrofilo da sempre. Interessato a tutti gli aspetti dell'astronomia, ha maturato una predilezione per il deep-sky, in particolare verso i temi riguardanti il Gruppo Locale e l'Universo Locale. Partecipa a programmi Pro-Am nello studio dei flussi stellari in galassie simili alla Via Lattea mediante tecniche di deep-imaging. Ha scoperto sei galassie nane vicine: Donatiello I (2016), Donatiello II, III e IV nel sistema di NGC 253 (2020), Pisces VII (2020) e Pegasus V (2021) nel sistema di M31. Astrofotografo e autore di centinaia di articoli, alcuni con revisione paritaria.