Введение

Пустота в межзвездной среде, содержащая Местное межзвездное облако.

Местный пузырь, или Местная полость, — это относительно пустая область в межзвездной среде (МВС) рукава Ориона в галактике Млечный Путь. Она содержит ближайших к нам небесных соседей, в том числе Местное межзвездное облако (в котором находится Солнечная система), соседнее облако G, движущуюся группу Большой Медведицы (ближайшая звездная движущаяся группа) и Гиады (ближайшее рассеянное скопление). Его размер оценивается как минимум в 1000 световых лет. Он характеризуется плотностью нейтрального водорода около 0,05 атомов/см³, что примерно в десять раз меньше средней плотности МВС в Млечном Пути (0,5 атомов/см³) и в шесть раз меньше плотности Местного межзвездного облака (0,3 атомов/см³). Исключительно разреженный газ Местного пузыря является результатом взрывов сверхновых, произошедших в течение последних десяти-двадцати миллионов лет. Ранее считалось, что пульсар Geminga в созвездии Близнецов является остатком от одной сверхновой, создавшей Местный пузырь, но сейчас предполагается, что ответственными были несколько сверхновых в подгруппе B1 движущейся группы Плеяд, образовавших остаток сверхоболочки. Другие исследования показывают, что подгруппы Нижний Центавр-Крест (LCC) и Верхний Центавр-Волк (UCL) ассоциации Скорпион-Центавр сформировали как Местный пузырь, так и пузырь Loop I, причем LCC ответственна за Местный пузырь, а UCL — за пузырь Loop I. Было установлено, что от 14 до 20 сверхновых произошли из LCC и UCL, что могло привести к формированию этих пузырей.

Описание

Солнечная система путешествует по региону, в настоящее время занимаемому Местным пузырем, последние пять-десять миллионов лет. Её текущее местоположение находится в Местном межзвездном облаке (LIC) – небольшом участке более плотного вещества внутри пузыря. LIC образовалось в месте встречи Местного пузыря и пузыря Loop I. Плотность газа в LIC составляет приблизительно 0,3 атома на кубический сантиметр. Местный пузырь не имеет сферической формы, он кажется более узким в галактической плоскости, приобретая несколько яйцевидную или эллиптическую форму, и может расширяться выше и ниже галактической плоскости, напоминая песочные часы. Он граничит с другими пузырями менее плотной межзвездной среды (ISM), в частности, с пузырем Loop I. Пузырь Loop I формировался, нагревался и поддерживался сверхновыми и звездными ветрами в ассоциации Скорпиона — Центавра, расположенной примерно в 500 световых годах от Солнца. В пузыре Loop I находится звезда Антарес (также известная как α Sco или Альфа Скорпиона), как показано на диаграмме справа. Несколько туннелей соединяют полости Местного пузыря с пузырем Loop I, называемые "Туннелем Люпуса". Другими пузырями, примыкающими к Местному пузырю, являются пузыри Loop II и Loop III. В 2019 году исследователи обнаружили межзвездное железо в Антарктиде, которое они связывают с Местным межзвездным облаком, что может быть связано с формированием Местного пузыря.

Наблюдение

Запущенная в феврале 2003 года и проработавшая до апреля 2008 года небольшая космическая обсерватория под названием Космический спектрометр горячей межзвездной плазмы (CHIPS или CHIPSat) изучала горячий газ внутри Локального пузыря. Локальный пузырь также представлял интерес для миссии Extreme Ultraviolet Explorer (1992–2001), которая исследовала горячие источники экстремального ультрафиолетового излучения внутри пузыря. Источники за пределами пузыря были идентифицированы, но ослаблялись более плотной межзвездной средой. В 2019 году была представлена первая трехмерная карта Локального пузыря, созданная на основе наблюдений диффузных межзвездных полос. В 2020 году форма пылевой оболочки, окружающей Локальный пузырь, была восстановлена и смоделирована на основе трехмерных карт плотности пыли, полученных из данных о звездном поглощении.

Влияние на звездообразование

В январе 2022 года в статье, опубликованной в журнале Nature, было показано, что наблюдения и моделирование установили: расширение поверхности пузыря привело к скоплению газа и обломков, и именно это стало причиной формирования всех молодых звёзд в окрестностях. Эти новые звёзды обычно находятся в молекулярных облаках, таких как молекулярное облако Тельца и рассеянное звёздное скопление Плеяды.

Связь с радиоактивными изотопами на Земле

На Земле несколько радиоактивных изотопов были связаны со сверхновыми, произошедшими относительно недалеко от Солнечной системы. Наиболее распространенный источник обнаружен в глубоководных ферромарганцевых корках. Такие конкреции постоянно растут, накапливая железо, марганец и другие элементы. Образцы разделяют на слои, которые датируют, например, с помощью Бериллия-10. В некоторых из этих слоев наблюдаются повышенные концентрации радиоактивных изотопов. Также исследуются антарктический снег и лунный грунт. Другими изотопами являются Марганец-53 и Плутоний-244, происходящие из глубоководных отложений. Алюминий-26, образованный в результате сверхновой, существование которого предполагалось на основе исследований космических лучей, не был подтвержден. Железо-60 и Марганец-53 имеют пик активности 1,7–3,2 миллиона лет назад, а Железо-60 – второй пик 6,5–8,7 миллиона лет назад. Более ранний пик, вероятно, связан с прохождением Солнечной системы через сверхпузырь Ориона-Эридана, а более поздний пик возник при входе Солнечной системы в Локальный пузырь 4,5 миллиона лет назад. Одна из сверхновых, вызвавших более поздний пик, могла привести к образованию пульсара PSR B1706-16 и превратить Зету Офиуха в убегающую звезду. Оба объекта связаны с UCL и образовались в результате взрыва сверхновой 1,78 ± 0,21 миллиона лет назад. Альтернативное объяснение более раннего пика заключается в том, что он был вызван одной сверхновой в ассоциации Tucana Horologium 7–9 миллионов лет назад.