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L’origine del flusso X nella ‘Bolla Locale’

In media, una volta ogni 100 anni nella Via Lattea accade che una stella massiccia esploda, dando luogo ad una supernova. Si tratta di un evento estremamente energetico che sprigiona in un uno o due secondi una enorme quantità di energia, superiore a quella che il Sole emette nel corso di un milione di anni. L’oggetto diventa perciò visibile nell’intera galassia. Ora, sembra ovvio affermare che non ci piace essere vicini ad una stella che esploderà in futuro ma ciò, pare, sia già successo e non solo ad una stella.
The Local Bubble and the Galactic Neighborhood. Credit & Copyright: Linda Huff (American Scientist), Priscilla Frisch (U. Chicago)

Circa 10 milioni di anni fa, da un ammasso vicino di stelle si originarono alcune supernovae. Le evidenze derivano dal fatto che le esplosioni stellari crearono una enorme “bolla” nel mezzo interstellare e nella quale oggi siamo immersi. Stiamo parlando della cosiddetta “Bolla Locale“, una struttura a forma di arachide che si estende per circa 300 anni-luce. La bolla è riempita di gas la cui densità è di 0,001 atomi per centimetro cubo e la temperatura è dell’ordine di qualche milione di gradi, una composizione decisamente diversa da quella tipica del mezzo interstellare. La Bolla Locale venne scoperta gradualmente tra gli anni ’70 e ’80 quando i ricercatori andavano cercando il gas interstellare nella nostra regione della Galassia realizzando tutta una serie di osservazioni ottiche e radio. Ma non ne fu trovato molto nelle vicinanze del Sistema Solare. Nel frattempo, venivano realizzate le prime osservazioni del cielo in banda X grazie al lancio di satelliti dedicati che permisero all’epoca di rivelare una sorta di “calore X”, avente una temperatura di qualche milione di gradi, proveniente da tutte le direzioni. Questo calore sembrava sommarsi a quello dovuto al gas caldo emanato dalle esplosioni stellari, ma non tutti erano d’accordo. Negli ultimi anni, però, gli scienziati hanno cercato di sovvertire l’ipotesi delle supernovae suggerendo che quasi tutta l’emissione diffusa del fondo X sarebbe in realtà il risultato di una sorta di scambio di carica. Questo processo si verifica in particolare quando il vento solare che è costituito da particelle cariche viene a contatto con il gas neutro. Il vento solare strappa gli elettroni al gas ionizzandolo e provoca così emissione di radiazione X che assomiglia molto a quella dovuta ad una supernova esplosa da molto tempo.

NASA: Evidence for Supernovas near Earth
Nature: The origin of the local 1/4-keV X-ray flux in both charge exchange and a hot bubble
arXiv: The origin of the 'local' 1/4 keV X-ray flux in both charge exchange and a hot bubble