Interstellarer Tunnel: Hat die Forschung eine Verbindung zu anderen Sternensystemen entdeckt?

Forscher:innen unter Leitung des Max-Planck ist es gelungen, einen interstellaren Tunnel in Richtung des Sternbilds Centaurus zu entdecken. Das Team beschreibt den Tunnel als Teil einer großen Struktur aus heißem Gas, die einen Radius von Hunderten Lichtjahren hat. Diese Struktur umgibt unser Sonnensystem und wird als „Local Hot Bubble“ (LHB) bezeichnet.

Bild: Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)

Interstellarer Tunnel in Richtung Centaurus

Nach den Erkenntnissen der Forscher:innen könnte der Tunnel eine Verbindung zu einer nahe gelegenen und größeren Superbubble sein. Schlüssel zu der Entdeckung dieses Phänomens waren Daten der eROSITA-Himmelsdurchmusterung. Bei eROSITA handelt es sich um das Hauptinstrument des russisch-deutschen „Spektrum-Röntgen-Gamma“ (SRG) Satelliten. Ziel der Mission ist die erste vollständige Himmelsdurchmusterung im mittleren Röntgenbereich bis 10 keV. Die Daten der Mission ermöglichten dem Team die Erstellung eines neuen 3D-Modells des heißen Gases, das die Sonne umgibt.

Im Rahmen ihres Projekts teilten die Forscher:innen die westliche galaktische Hemisphäre in etwa 2000 Regionen ein. Anschließend extrahierten und analysierten sie die Spektren aus jeder dieser Regionen, wobei auch Daten von ROSAT zum Einsatz kamen, dem Vorgänger des eROSITA-Instruments. Was sie dabei fanden, war eine klare Temperaturverteilung in der LHB. Dabei war der galaktische Süden etwas heißer als der galaktische Norden. Die Spektren des diffusen Röntgenhintergrunds ermöglichen Rückschlüsse auf die 3D-Struktur des heißen Gases in der LHB. In früheren Arbeiten fanden die Forscher:innen heraus, dass die Dichte innerhalb dieser Local Hot Bubble relativ gleichmäßig ist. Diese Annahme bildete die Grundlage für das neue 3D-Modell der LHB aus der gemessenen Intensität der Emissionen in jeder Sichtlinie. Dabei stellte sich heraus, dass die LHB eine größere Ausdehnung in Richtung der galaktischen Pole hat.

„Dies ist nicht überraschend, da dies bereits bei der ROSAT-Durchmusterung festgestellt wurde. Was wir nicht wussten, war die Existenz eines interstellaren Tunnels in Richtung Centaurus, der eine Lücke in das kühlere interstellare Medium (ISM) reißt. Diese Region hebt sich dank der deutlich verbesserten Empfindlichkeit von eROSITA und einer im Vergleich zu ROSAT völlig anderen Vermessungsstrategie deutlich ab„, so Michael Freyberg, einer der Hauptautoren der Studie.

Local Hot Bubble als theoretisches Konzept

Die Local Hot Bubble wurde erstmals vor über 50 Jahren theoretisch vorgestellt. Die könnte die allgegenwärtige Präsenz der sogenannten Röntgenhintergrundstrahlung erklären. Der Raum zwischen den Sternensystemen ist mit diffusen Gas- und Staubwolken gefüllt, die als interstellare Medium bekannt sind. Allerdings hätten niederenergetische Röntgenemissionen dann absorbiert werden müssen, bevor sie nachgewiesen werden konnten. Dies ist aber nicht der Fall, weshalb es logisch erschien, dass der kosmische Bereich, in dem wir uns befinden, aus irgendeinem Grund leer ist. Dies wird als die Local Bubble bezeichnet. Astronom:innen gehen davon aus, dass diese Bubble sich vor etwa vierzehn Millionen Jahren gebildet hat. Damals, so die Annahme, hat eine Kette von Supernova-Explosionen alles interstellare Material in der Nähe weggeblasen. Das Ergebnis war ein Hohlraum mit einem Durchmesser von 1.000 Lichtjahren.

Dieser theoretische Ansatz war über Jahrzehnte hinweg nicht unumstritten. In den vergangenen Jahren konnte das Konzepts allerdings durch die Beobachtung von Sternhaufen an der Grenze dieser Blase weiter unterstützt werden.

Gibt es ein Netzwerk interstellarer Tunnel?

Die Studie der Forscher:innen nimmt an, dass der entdeckte interstellare Tunnel Teil eines Netzwerks des interstellaren Mediums sein könnte. Dieses erstreckt ich über die Milchstraße und wird durch von Sternen freigesetzte Energieexplosionen gebildet.

Die Astronom:innen fanden außerdem einen großräumigen Temperaturgradienten über die gesamte Struktur. Dieser hängt möglicherweise mit früheren Supernova-Explosionen zusammen und hat die Local Bubble ausgedehnt und wieder erwärmt. Dies könnte ein Hinweis auf weitere Supernova-Explosionen in den letzten paar Millionen Jahren sein.

via Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE)