Literalmente vivimos en una burbuja.
Ilustración artística de la burbuja local con formación de estrellas en la superficie de la burbuja. Los científicos ahora han demostrado cómo una cadena de eventos que comenzó hace 14 millones de años con un conjunto de poderosas supernovas condujo a la creación de la gran burbuja, responsable de la formación de todas las estrellas jóvenes dentro de los 500 años luz del Sol y la Tierra. Crédito: Leah Hustak (STScI).
En la década de 1970, los astrónomos descubrieron por primera vez un gigantesco vacío, conocido como la burbuja local, después de darse cuenta de que no se habían formado estrellas dentro de la burbuja durante unos 14 millones de años. Las únicas estrellas dentro existían antes de que se inflara o bien se formaron fuera del vacío y se metieron en ella —nuestro Sol es uno de esos intrusos—.
Ahora, un nuevo estudio publicado en Nature sugiere que al menos 15 poderosas explosiones estelares contribuyeron a inflarla.
Los investigadores mapearon con precisión las regiones de formación de estrellas que rodean la burbuja local y, al hacerlo, calcularon qué tan rápido se está expandiendo la superburbuja. Esto permitió al equipo determinar exactamente cuántas supernovas se necesitaban para tallar el gigantesco vacío cósmico y comprender mejor cómo se crean las regiones de formación estelar en la Vía Láctea.
Supernova. Crédito: NASA.
«Al rastrear las posiciones y los movimientos de las estrellas jóvenes cercanas durante los últimos milenios, hemos reconstruido la historia de nuestro vecindario galáctico», dijo a Live Science la investigadora principal Catherine Zucker, becaria del Hubble de la NASA en el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Maryland.
Burbuja en expansión
La burbuja local no es una esfera uniforme, porque no se formó por una sola explosión. En cambio, es más como una gota grumosa creada por múltiples supernovas.
«Poderosas explosiones de supernova desencadenaron una onda de choque en expansión, barriendo nubes interestelares de gas y polvo en una capa densa que ahora forma la superficie de la burbuja local», explicó Zucker. «La onda de choque continúa empujando la superficie hacia afuera, lo que hace que la burbuja se expanda».
La evolución de la burbuja local y la formación estelar secuencial en la superficie de su caparazón en expansión. Crédito: Catherine Zucker et al.
Los investigadores utilizaron datos obtenidos por el observatorio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea para crear un mapa 3D de la superficie de la burbuja local y calcular la trayectoria de las siete principales regiones de formación de estrellas que conforman la «piel» de la burbuja. Las observaciones también permitieron a los investigadores determinar qué tan rápido se está expandiendo el vacío cósmico, que actualmente es de alrededor de 6,4 kilómetros por segundo, según un comunicado de los investigadores.
«Pudimos calcular cuánto impulso hay actualmente en la superficie en expansión de la burbuja local y compararlo con cuánto impulso deben haber inyectado las supernovas para impulsar su expansión», detalló Zucker. «Descubrimos que se requerían 15 supernovas para impulsar la expansión dado el impulso actual del caparazón, lo que coincide con estimaciones anteriores realizadas por estudios similares. Estas supernovas probablemente se originaron a partir de dos cúmulos estelares separados durante un período de millones de años».
Burbujocentrismo
Los hallazgos ayudan a comprender mejor cómo se crean las regiones de formación estelar.
«Los astrónomos han teorizado durante muchas décadas que las supernovas pueden arrastrar gas a densas nubes que finalmente forman nuevas estrellas», dijo Zucker. «Pero nuestro trabajo proporciona la evidencia observacional más fuerte hasta la fecha que respalda esta teoría».
La Tierra se encuentra actualmente justo en el corazón de la burbuja local, pero eso no es lo que hace que esta ubicación sea especial. «Es casualidad que el sol esté centrado dentro de la burbuja», subrayó la becaria. «El sol estaba a unos 1.000 años luz de distancia cuando la burbuja comenzó a formarse y entró hace solo 5 millones de años».
Una vista espacial en 3D del vecindario solar. Crédito: Catherine Zucker et al.
De acuerdo con el principio copernicano, que establece que los humanos no son observadores privilegiados del universo y que la Tierra no tiene una ubicación «especial» en la galaxia, la posición de nuestro planeta dentro de la burbuja local sugiere que las superburbujas probablemente sean muy comunes en toda la Vía Láctea.
«Creemos que estas burbujas interactúan entre sí, con regiones de formación de estrellas en las intersecciones de las burbujas», dijo Zucker.
La Vía Láctea, por lo tanto, «se parece a un queso suizo muy agujereado, donde las supernovas explotan agujeros en el queso, y se pueden formar nuevas estrellas en el queso alrededor de los agujeros creados por estrellas moribundas», añadió la coautora Alyssa Goodman, astrónoma del Universidad de Harvard, explicó en el comunicado.
Pasando a través
El sistema solar no siempre estará atrapado dentro de esta burbuja, descubrió el equipo. «El sol debería salir de la burbuja en unos 8 millones de años», precisó Zucker. «Pero en ese momento, la burbuja puede que ya no exista».
Se cree que la expansión de la burbuja local se está desacelerando y eventualmente desaparecerá después de alcanzar su tamaño máximo.
«La burbuja local se encuentra en las últimas etapas de su vida y no continuará expandiéndose para siempre, y en realidad se ha estancado en términos de su velocidad de expansión. Eventualmente, se ralentizará lo suficiente como para fusionarse con el gas ambiental general de su entorno circundante», concluyó la científica.
Fuente: Live Science. Edición: MP.
La Tierra está en el centro de una burbuja de 1.000 años luz de ancho creada por supernovas