La Tierra se ubica en un vacío de 1.000 años luz de ancho rodeado por miles de estrellas jóvenes, una burbuja enorme o “superburbuja” que habría sido originada por al menos 15 poderosas explosiones estelares.
En la década de 1970, un equipo de astrónomos descubrieron por primera vez el 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 de la burbuja existían antes de que emergiera la burbuja o se formaron fuera del vacío y ahora están pasando; el Sol es uno de esos intrusos. Esta configuración había sugerido que varias supernovas eran responsables de este vacío. Esas explosiones estelares, dijeron los investigadores, habrían arrojado los materiales necesarios para crear nuevas estrellas, como el gas hidrógeno, hasta el borde de un área enorme en el espacio, dejando atrás la burbuja local que está rodeada por un frenético nacimiento de estrellas.
En el nuevo estudio, publicado en línea el 12 de enero en la revista Nature, 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.
Catherine Zucker, becaria del Hubble de la NASA en el Space Telescope Science Institute, en Maryland, dijo en un comunicado:
“Al rastrear las posiciones y los movimientos de las estrellas jóvenes cercanas durante los últimos milenios, hemos reconstruido la historia de nuestro vecindario galáctico”.
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.
Representación de una supernova. Crédito: NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)
Zucker agregó:
“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”.
La onda de choque continúa empujando la superficie hacia afuera, lo que hace que la burbuja se expanda.
Los investigadores utilizaron datos obtenidos por el observatorio espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) para crear un mapa 3D de la superficie de la burbuja local y calcular la trayectoria de las siete principales regiones de formación estelar 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.
Zucker agregó:
“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. Descubrimos que se requerían 15 supernovas para impulsar la expansión dado el impulso actual del caparazón”.
Lo expresado por Zucker 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, agregó Zucker.
Burbujas de “queso suizo”
Los hallazgos ayudan a comprender mejor cómo se crean las regiones de formación estelar.
Zucker agregó:
“Los astrónomos han teorizado durante muchas décadas que las supernovas pueden arrastrar gas a densas nubes que finalmente forman nuevas estrellas, 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, dijo Zucker.
Representación artística de la burbuja local con la ubicación del Sol en el centro y la formación de estrellas en la superficie de la burbuja. Crédito: Leah Hustak (STScI)
Zucker agregó:
“Es casualidad que el Sol esté centrado dentro de la burbuja”.
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.
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, dijo Zucker.
Zucker agregó:
“Creemos que estas burbujas interactúan entre sí, con regiones de formación de estrellas en las intersecciones de las burbujas”.
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”, dijo la coautora Alyssa Goodman, astrónoma de Harvard University.
Que pasa a través
El sistema solar no siempre estará atrapado dentro de esta burbuja, descubrió el equipo.
Zucker agregó:
“El Sol debería salir de la burbuja en unos 8 millones de años. Pero en ese momento, la burbuja puede que ya no exista”.
Se cree que la expansión de Burbuja Local se está desacelerando y eventualmente desaparecerá después de alcanzar su tamaño máximo, dijo Zucker.
Zucker agregó:
“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, la Burbuja Local se ralentizará lo suficiente como para fusionarse con el gas ambiental general de su entorno circundante”.
Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista Nature.
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