We leven in een gigantische ruimtebubbel, en wetenschappers hebben hem eindelijk in kaart gebracht

Je hebt het in het dagelijks leven vast niet door, maar we zijn allemaal omgeven door een enorme “superbubbel” die door het explosieve overlijden van een stuk of tien à twintig sterren de ruimte in is geslingerd. Deze structuur, ook wel bekend al de Lokale Bubbel, strekt zich zo’n 1000 lichtjaar uit rondom het zonnestelsel en is een van de talloze soortgelijke bubbels in ons sterrenstelsel die zijn voortgekomen uit de schokgolven van supernova’s. 

Kosmische superbubbels zijn tientallen jaren in mysterie gehuld gebleven, maar door recente astronomische ontwikkelingen weten we nu eindelijk meer over hun evolutie en structuur. Alleen al in de laatste paar jaar hebben onderzoekers de geometrie van de Lokale Bubbel in drie dimensies in kaart gebracht en aangetoond dat diens oppervlakte een actieve plek van stervorming is, omdat het gas en stof opvangt terwijl het in de ruimte uitdijt. 

Nu heeft een team van wetenschappers nog een laag aan ons telkens ontwikkelende beeld van de Lokale Bubbel toegevoegd door het magnetische veld van de structuur, wat een belangrijke rol zou spelen bij sterformatie, in kaart te brengen. 

Een team van astronomen geleid door Theo O’Neill, die het nieuwe onderzoek uitvoerde tijdens een zomers onderzoeksprogramma bij het Centrum voor Astrofysica van Harvard & Smithsonian (CfA), presenteerde “de eerste 3D-kaart van een magnetisch veld over een superbubbel ooit” tijdens de 241ste jaarlijkse bijeenkomst van de American Astronomical Society in Seattle, Washington. Het team onthulde ook gedetailleerde visualisaties van hun nieuwe kaart, waardoor de Lokale Bubbel scherper in onder aandacht werd gebracht.

“We denken dat het hele interstellaire medium helemaal vol zit met deze bubbels die worden aangedreven door verscheidene vormen van feedback, met name afkomstig van enorme sterren, die een of andere vorm van energie uitstorten in de ruimte tussen de sterren,” zegt O’Neill, die net een bachelordiploma in astronomie-natuurwetenschappen en statistiek van de Universiteit van Virginia had ontvangen, in een groepsgesprek met hun mentor Alyssa Goodman, een astronoom bij het CfA die heeft meegewerkt aan het nieuwe onderzoek. 

Goodman voegt eraan toe dat magnetische velden buiten het sterrenstelsel berucht staan om hoe moeilijk ze vast te leggen zijn in modellen, omdat ze niet makkelijk in 3D in kaart kunnen worden gebracht zoals degenen in ons zonnestelsel. Daarom moet de nieuwe kaart volgens haar meer worden gezien als een beginschets die verder zal worden uitgewerkt door toekomstige observaties en onderzoeksmethodes. 

“Theo heeft een hele goeie inschatting gemaakt van een driedimensionale kaart van het magnetische veld op de oppervlakte van een Lokale Bubbel,” zegt Goodman. “Daarom is het zo spannend – omdat het de eerste keer is dat we daadwerkelijk een schatting buiten het zonnestelsel kunnen maken over hoe het 3D-veld eruitziet.” 

O’Neill en diens collega’s hebben de baanbrekende kaart tot een geheel gemaakt met behulp van observaties gemaakt tijdens twee ruimtemissies van het Europese Ruimteagentschap: Gaia, dat momenteel de meest gedetailleerde kaart van de Melkweg aan het maken is, en Planck, dat naar het oudste licht in het universum keek voordat het in 2013 met pensioen ging. 

Beide missies maakten gedetailleerde observaties van de verspreiding van stof door ons sterrenstelsel, een dataset die het team gebruikte om de ongrijpbare structuur en werking van de Lokale Bubbel te onderzoeken. Aangezien stofdeeltjes in magnetische velden worden opgezogen zochten de onderzoekers naar specifieke patronen in stof dat door licht werd geraakt om zo de dimensies en oriëntatie van de onderliggende magnetische krachten van de bubbel te onthullen. 

Om tweedimensionale observaties van een magnetisch veld om te zetten in een driedimensionaal model namen de onderzoekers aan dat het grootste deel van het geobserveerde stof, net zoals de magnetische activiteit, zich in de uitbreidende oppervlakte van de bubbel bevindt. Hoewel deze aannames overeenkomen met gevestigde theorieën, merkt Goodman op dat toekomstige observaties waarschijnlijk veel meer complexiteit aan de nu  nog eenvoudige kaart van het team zal toevoegen. 

“Het is de eerste poging en hij is waarschijnlijk grotendeels correct,” zegt Goodman. 

Het team hoopt hiermee dus dat hun nieuwe kaart een basis kan zijn waar andere wetenschappers op kunnen bouwen om de superbubbels die door de Melkweg verspreid zijn beter te begrijpen. De zon is nog maar een paar miljoen jaar geleden de Lokale Bubbel binnengekomen en over een paar miljoen jaar zal hij die ook weer verlaten, om vervolgens door het sterrenstelsel te zweven en door talloze andere bubbels heen te dansen. 

“Nu we deze kaart hebben kunnen we allebei een hoop leuke wetenschap uitvoeren, maar anderen hopelijk ook,” zegt O’Neill. “Aangezien sterren geclusterd zijn is het niet alsof de Zon superspeciaal is en nu in de Lokale Bubbel zit omdat we domweg geluk hebben. We weten dat het interstellaire medium vol zit met dit soort bubbels en dat er best wat vlakbij onze eigen Lokale Bubbel zitten.”

“Een coole volgende stap is het kijken naar plekken waar de Lokale Bubbel vlakbij andere feedback-bubbels zit,” concludeerden ze. “Wat gebeurt er als deze bubbels met elkaar in aanvaring komen en hoe drijft dat sterformatie in het algemeen en ook de algemene evolutie op lange termijn van galactische structuren aan?”

Dit artikel verscheen oorspronkelijk op Motherboard. 

Volg VICE België en VICE Nederland ook op Instagram.