Bulle locale

La Bulle Locale , ou Cavité Locale , est une cavité relative dans le milieu interstellaire (ISM) du Bras d'Orion dans la Voie Lactée . Elle contient les plus proches voisins célestes et entre autres, le Nuage Interstellaire Local (qui contient le Système Solaire ), le Nuage G voisin , le groupe mobile de la Grande Ourse ( le groupe mobile stellaire le plus proche ) et les Hyades (l' amas ouvert le plus proche). Sa taille est estimée à au moins 1000 années-lumière , et est définie par sa densité d'hydrogène neutre d'environ 0,05 atome /cm ³ , soit environ un dixième de la moyenne du milieu interstellaire de la Voie Lactée (0,5 atome/cm ³ ), et un sixième de celle du Nuage Interstellaire Local (0,3 atome/cm ³ ).

Le gaz exceptionnellement clairsemé de la bulle locale est le résultat de supernovae qui ont explosé au cours des dix à vingt derniers millions d'années. Geminga , un pulsar de la constellation des Gémeaux , était autrefois considéré comme le vestige d'une supernova unique qui a créé la bulle locale, mais on pense maintenant que plusieurs supernovae du sous-groupe B1 du groupe en mouvement des Pléiades en sont responsables, devenant une supercoquille résiduelle . D'autres recherches suggèrent que les sous-groupes Centaurus inférieur–Crux (LCC) et Centaurus supérieur–Lupus (UCL), de l' association Scorpius–Centaurus, ont créé à la fois la bulle locale et la bulle de la boucle I. LCC étant responsable de la bulle locale et UCL étant responsable de la bulle de la boucle I. Il a été découvert que 14 à 20 supernovae provenaient de LCC et UCL, qui auraient pu former ces bulles.

Le système solaire traverse la région actuellement occupée par la bulle locale depuis cinq à dix millions d'années. Son emplacement actuel se trouve dans le nuage interstellaire local (LIC), une région mineure de matière plus dense au sein de la bulle. Le LIC s'est formé à l'endroit où la bulle locale et la bulle de la boucle I se sont rencontrées. Le gaz au sein du LIC a une densité d'environ 0,3 atome par centimètre cube.

La bulle locale n'est pas sphérique, mais semble être plus étroite dans le plan galactique , devenant quelque peu ovoïde ou elliptique, et peut s'élargir au-dessus et en dessous du plan galactique, prenant la forme d'un sablier. Elle jouxte d'autres bulles de milieu interstellaire moins dense (ISM), notamment la bulle de la boucle I. La bulle de la boucle I a été nettoyée, chauffée et entretenue par des supernovae et des vents stellaires dans l' association Scorpius–Centaurus , à environ 500 années-lumière du Soleil . La bulle de la boucle I contient l'étoile Antarès (également connue sous le nom d'α Sco, ou Alpha Scorpii), comme le montre le diagramme ci-dessus à droite. Plusieurs tunnels relient les cavités de la bulle locale à la bulle de la boucle I, appelés « tunnel du Lupus ». D'autres bulles adjacentes à la bulle locale sont la bulle de la boucle II et la bulle de la boucle III . En 2019, des chercheurs ont découvert du fer interstellaire en Antarctique qu'ils associent au nuage interstellaire local , qui pourrait être lié à la formation de la bulle locale.

Lancé en février 2003 et actif jusqu'en avril 2008, un petit observatoire spatial appelé Cosmic Hot Interstellar Plasma Spectrometer (CHIPS ou CHIPSat) a examiné le gaz chaud à l'intérieur de la bulle locale. La bulle locale était également la région d'intérêt de la mission Extreme Ultraviolet Explorer (1992-2001), qui a examiné les sources EUV chaudes à l'intérieur de la bulle. Les sources au-delà du bord de la bulle ont été identifiées mais atténuées par le milieu interstellaire plus dense. En 2019, la première carte 3D de la bulle locale a été rapportée à l'aide des observations de bandes interstellaires diffuses. En 2020, la forme de l'enveloppe poussiéreuse entourant la bulle locale a été récupérée et modélisée à partir de cartes 3D de la densité de poussière obtenues à partir de données d'extinction stellaire.

En janvier 2022, un article publié dans la revue Nature a révélé que les observations et la modélisation avaient déterminé que l'action de la surface en expansion de la bulle avait collecté du gaz et des débris et était responsable de la formation de toutes les jeunes étoiles proches.

Ces nouvelles étoiles se trouvent généralement dans des nuages ​​moléculaires comme le nuage moléculaire du Taureau et l'amas d'étoiles ouvert des Pléiades .

Sur Terre, plusieurs isotopes radioactifs ont été associés à des supernovae se produisant relativement près du système solaire. La source la plus courante se trouve dans les croûtes de ferromanganèse des profondeurs marines . Ces nodules sont en croissance constante et déposent du fer, du manganèse et d'autres éléments. Les échantillons sont divisés en couches qui sont datées par exemple avec du béryllium-10 . Certaines de ces couches ont des concentrations plus élevées d'isotopes radioactifs. L'isotope le plus souvent associé aux supernovae sur Terre est le fer-60 provenant des sédiments des profondeurs marines , antarctique , et du sol lunaire . Les autres isotopes sont le manganèse-53 et le plutonium-244 provenant des matériaux des profondeurs marines. L'aluminium-26 d'origine supernovae , qui était attendu d'après les études des rayons cosmiques, n'a pas été confirmé. Le fer 60 et le manganèse 53 ont atteint un pic il y a 1,7 à 3,2 millions d'années et le fer 60 a atteint un deuxième pic il y a 6,5 ​​à 8,7 millions d'années. Le pic le plus ancien a probablement été généré lorsque le système solaire a traversé la superbulle Orion-Eridanus et le pic le plus récent a été généré lorsque le système solaire est entré dans la bulle locale il y a 4,5 millions d'années. L'une des supernovae créant le pic le plus récent pourrait avoir créé le pulsar PSR B1706-16 et transformé Zeta Ophiuchi en une étoile en fuite . Les deux sont originaires de l'UCL et ont été libérés par une supernova il y a 1,78 ± 0,21 million d'années. Une autre explication pour le pic le plus ancien est qu'il a été produit par une supernova dans l' association Tucana-Horologium il y a 7 à 9 millions d'années.