Universet stjernefabrik solsystemet

Jorden ligger midt i en stjernefabrik

Solsystemet befinder sig inde i en gigantisk gasboble. Nu har astronomerne opdaget, at den 1000 lysår store boble danner tusindvis af nye stjerner på sin overflade og konstant forvandler vores nattehimmel.

Solsystemet befinder sig inde i en gigantisk gasboble. Nu har astronomerne opdaget, at den 1000 lysår store boble danner tusindvis af nye stjerner på sin overflade og konstant forvandler vores nattehimmel.

Leah Hustak/CfA

Hvis du nogle gange føler, at du lever i en boble, så har videnskaben nu stærke beviser for, at det rent faktisk er tilfældet – også selvom det nok er en noget større boble, end du måske forestiller dig.

Med data fra rumteleskopet Gaia har astronomerne for første gang sammensat et detaljeret 3D-kort over den såkaldte Lokale Boble. Kortet afslører ikke alene, at Jorden befinder sig inde midt i en stjerneproducerende boble, men også hvordan den er opstået.

"Den Lokale Boble blev dannet af en række voldsomme supernovaeksplosioner, der har fundet sted de seneste 14 mio. år. Da supernovaerne eksploderede, satte de gang i chokbølger, der fejede det nærliggende gas sammen i en tæt skal, som udgør boblens overflade," forklarer astronom ved Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, Catherine Zucker, til Illustreret Videnskab.

Boblen måler 1000 lysår på tværs og fungerer som en slags kosmisk fødeklinik, der konstant forandrer vores nattehimmel.

Supernovaer pustede boblen op

Den Lokale Boble er et tomrum mellem stjernerne i vores lokale galakse, Mælkevejens Orionarm og blev dannet for omkring 14 millioner år siden, da en kæmpestjerne først kollapsede og siden eksploderede som en supernova.

I Mælkevejen eksploderer cirka to supernovaer hvert århundrede og frigiver på en brøkdel af et sekund lige så meget energi, som der strømmer ud af Solen på én million år.

15 supernovaer har gradvist pustet Den Lokale Boble op i løbet af de seneste 14 millioner år.

Supernovaer udsender store mængder gammastråling, som bliver skabt, når en særlig variant af aluminium henfalder til magnesium. Astronomerne kan måle gammastrålingen og dermed registrere, at en stjerne på et tidspunkt er eksploderet.

På den måde har de analyseret sig frem til, at i alt 15 supernovaer i løbet af de seneste 14 millioner år har bidraget til boblens udvidelse og pustet den stadig mere op.

Hver gang en af stjernerne er eksploderet, har den med voldsom kraft slynget alt det stof, der befandt sig i rummet omkring den, fx støv og brint, udad og væk.

Med tiden har supernovaerne derfor skabt en lomme i rummet, der udgør selve boblens indre. Lommen rummer fx blot en tiendedel af den brint, som findes uden for boblen.

Solsystemet Lokale Boble stjerner
© Leah Hustak/CfA

Syv klynger sprøjter stjerner ud

Solsystemet er omkranset af den såkaldte Lokale Boble – en gigantisk boble af støv og gas. Den Lokale Boble er ikke formet som en perfekt kugle, men strækker sig omkring 500 lysår ud fra hver side af Solen. Til sammenligning ligger stjernen nærmest Solen, Proxima Centauri, cirka 4,2 lysår væk.

Boblens indre er nærmest blottet for stof, men på dens yderside har brint og andre grundstoffer samlet sig i syv klynger, der bl.a. omfatter stjernebillederne Fluen og Kamæleonen. Klyngerne er veritable stjernefabrikker, hvor den høje stoftæthed sikrer, at nye stjerner konstant opstår.

Ifølge astronomerne er Den Lokale Boble langtfra alene, og de antager, at størstedelen af universets stjerner bliver dannet på overfladen af lignende bobler.

Astronomerne har kendt til Den Lokale Boble i 50 år, men det er først nu, at data fra Gaiateleskopet og nye computerprogrammer klart viser, hvor stor boblen egentlig er, hvordan den er udformet, og hvad der sker langs dens overflade.

Og det er ikke småting.

Fusion antænder stjerner

Forskere fra bl.a. Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics har undersøgt afstandene til de nærmeste stjerneområder omkring Solen, og det viser sig, at langt de fleste nye stjerner befinder sig på boblens overflade.

Men ikke nok med det – de bevæger sig også væk fra Solen med en hastighed, der svarer til boblens egens udvidelseshastighed.

Gaia-rumteleskopet

Gaia-rumteleskopet kredser 1,5 millioner kilometer fra Jorden i det såkaldte L2-lagrangepunkt, hvor kredsløbet ikke forstyrres.

© D. Ducros/ESA

Forskerne konkluderer derfor, at alt det stof, som supernovaeksplosionerne har fjernet fra boblens indre og skubbet udad, efterhånden har klumpet sig sammen og skabt en form for hinde af varm gas og støv, der udgør boblens yderside.

Her har stoffet med tiden samlet sig, og netop tætheden af stof er altafgørende for, at nye stjerner kan blive dannet.

Jo højere stoftætheden er, des mere tyngdekraft er der til at hive endnu mere stof til sig. Langs boblens overflade har astronomerne registreret syv af sådanne områder, hvor stoffet er tæt nok til at kunne fungere som stjernernes fødeklinik.

Når stoffet fortættes, stiger temperaturen og danner i første omgang en såkaldt protostjerne.

Se explaineren om stjernernes liv fra vugge til grav

Med tiden bliver varmen og trykket så højt, at atomkernerne begynder at smelte sammen og frigive store mængder energi. Protostjernen er med andre ord begyndt at brænde – eller fusionere – og er dermed blevet til en rigtig stjerne.

Bobler er overalt i universet

Hvordan Solsystemet er havnet inde i Den Lokale Boble, har været lidt af et mysterium. Universet udvider sig konstant, og alting – inkluderet vores eget Solsystem – er i bevægelse.

Beregninger viser, at Solsystemet for cirka fem millioner år siden krydsede ind i boblen, der selv vokser med mere end seks kilometer i sekundet.

Solsystemet befinder sig lige nu i midten af boblen, og astronomerne mener derfor, at boblerne må opstå hyppigt i universet – for hvis de ikke gør det, ville det nærmest være statistisk umuligt, at vi skulle befinde os inde i én netop nu.

Den Lokale Boble blev gradvist pustet op af en serie supernovaeksplosioner. Siden er Solsystemet rejst ind i boblen, og vi kan i dag observere stjernedannelsen på boblens overflade.

Den Lokale Boble supernovaeksplosioner
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

1. Supernova blæste boblen op

Boblen opstod for 14 mio. år siden, da en kæmpestjerne eksploderede som en supernova og blæste gas og støv ud til alle sider. Siden har 14 yderligere supernovaer udvidet boblen, så den i dag måler 1000 lysår på tværs.

Den Lokale Boble Solsystemet
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

2. Stof samlede sig på overfladen

For hver eksplosion samlede stadig mere gas og støv sig på boblens overflade, og med tiden blev stoffet så fortættet, at nye stjerner opstod. For cirka fem millioner år siden bevægede Solsystemet sig så ind i boblen.

Solsystemet stjerner dannes
© Ken Ikeda Madsen/Shutterstock

3. Stjerner opstår omkring Jorden

Solsystemet befinder sig i dag midt inde i den 1000 lysår brede boble. Inde i selve boblen er der for lidt stof til, at stjerner kan opstå, men langs boblens overflade findes der syv områder, hvor nye stjerner bliver dannet.

Forskerne mener, at boblerne er udbredte og skaber massevis af stoffattige hulrum i galaksernes indre, lidt på samme måde som hullerne i en schweizerost. Derfor bliver størstedelen af en galakses stjerner formentlig dannet på overfladen af bobler som Den Lokale Boble.

Opdagelsen viser, at den destruktive kraft fra supernovaernes dramatiske endeligt faktisk er en livgivende proces. De store kosmiske brag fra døende stjerner skaber grobund for, at nye stjerner kan opstå.

Forskerne vil nu undersøge flere af boblerne i Mælkevejen for at finde ud af, hvordan de påvirker hinanden, når de støder sammen, og hvilken rolle de spiller i galaksernes liv og udvikling.

"Vores placering inde i Den Lokale Boble kan have beskytte Solsystemet mod skadelig stråling i de seneste mange tusinde år," forklarer Catherine Zucker.

Imens kan vi kigge op på nattehimlen og nyde, at vi får lov til at se nye stjerner blive dannet fra forreste parket .