Новое исследование, опубликованное в журнале Astronomy & Astrophysics, проливает свет на уникальную структуру в межзвёздном пространстве — тоннель из горячей плазмы, соединяющий нашу Солнечную систему с удалёнными межзвёздными регионами. Это открытие стало возможным благодаря анализу данных рентгеновского телескопа eROSITA, установленного на обсерватории Spectrum-Roentgen-Gamma (SRG).
Local Hot Bubble (LHB) — это гигантская область разреженного и перегретого газа, охватывающая около 1000 световых лет. Учёные полагают, что она образовалась примерно 14 миллионов лет назад в результате серии взрывов сверхновых, выметающих из межзвёздной среды газ и пыль. Эти процессы оставили после себя область, наполненную плазмой с температурой около миллиона градусов по Кельвину, которая до сих пор излучает мягкое рентгеновское излучение.
Ранее картографирование этой структуры было затруднено — как заметил ведущий автор исследования Михаэль Янг (Michael Yeung) из Института внеземной физики Макса Планка: «Это как пытаться описать форму аквариума, находясь внутри него». Чтобы преодолеть это, команда разделила небо на более чем 2000 секторов и провела анализ рентгеновского излучения в каждом из них, создав самую детальную 3D-карту пузыря.
Исследование показало, что LHB не является симметричным сферическим образованием. Структура расширяется преимущественно перпендикулярно галактической плоскости и демонстрирует выраженный температурный градиент: в южном направлении средняя температура достигает 121,8 ± 0,6 эВ, тогда как на севере — 100,8 ± 0,5 эВ.
Тоннель к созвездию Центавра
Одним из наиболее неожиданных результатов стало обнаружение узкого канала горячей плазмы, тянущегося от края LHB в сторону созвездия Центавра. Этот канал, по словам соавтора исследования, астрофизика Михаэля Фрайберга, «буквально прорезает холодную межзвёздную среду» и, вероятно, соединяет нашу «пузырь» с соседними кавернами, такими как туманность Гама или другими межзвёздными структурами, выявленными ранее.
Открытие перекликается с гипотезой, выдвинутой ещё в 1974 году, согласно которой Галактика может быть пронизана сетью сверхновых пузырей и соединяющих их каналов горячего ионизированного газа. Такие структуры, возможно, играют важную роль в распространении магнитных полей, космических лучей и межзвёздного вещества по всей Млечному Пути.
Новая картина ближайшего галактического окружения
Кроме тоннеля, направленного к Центавру, команда также обнаружила в пределах LHB области, свободные от пыли и заполненные горячей плазмой. Эти области формируют взаимосвязанные каналы, подтверждая представление о Млечном Пути как о динамичной и проницаемой структуре, а не о равномерной среде.
Учёные смоделировали так называемую эмиссионную меру пузыря — параметр, отражающий плотность и размеры плазмы, — и выявили её антикорреляцию с локальной пылевой плотностью. Проще говоря, чем меньше пыли — тем интенсивнее рентгеновское излучение, что указывает на наличие дополнительных плазменных полостей.
Среднее термическое давление в LHB оказалось равным 10 100 см⁻³ К — значительно ниже, чем у типичных остатков сверхновых. Это может означать, что пузырь «открыт» в направлении высоких галактических широт, позволяя энергии и веществу покидать его пределы и связываться с другими структурами.
Открытие не только меняет представление о форме и структуре нашего локального окружения в Галактике, но и даёт новые ключи к пониманию распространения материи, излучения и магнитных полей на больших расстояниях.
