Der galaktische Wasserstoff, der durch die HI4PI-Durchmusterung entdeckt wurde. (Benjamin Winkel und die HI4PI-Kollaboration) Es fühlt sich oft so an, als ob Menschen, wenn sie sterben, eine Lücke hinterlassen. Im Fall massereicher Sterne trifft das physikalisch zu.
Eine neue Analyse des dünnen Gases, das zwischen den Sternen in der Milchstraße schwebt, hat die Abdrücke von Blasen enthüllt, die sich in den Weltraum ausdehnen, wenn ein massereicher Stern am Ende seines Lebens in eine Supernova übergeht. Diese gespenstischen Spuren dokumentieren laut Wissenschaftlern die Geschichte des Sternsterbens und der Rotation der Milchstraße.
Der Raum zwischen den Sternen ist nicht ganz leer. In diesen Lücken im Weltraum treibt Gas, das manchmal in diffuseren Wolken zusammenkommt, meist aus atomarem Wasserstoff. Sterne werden in diesen Wolken geboren, wenn sie dicht genug sind; und wenn sie sterben, besäen Sterne diese Wolken mit den Elementen, die sie in ihren Kernen geschmiedet haben.
Wie sich diese Wolken bilden, anordnen und in der gesamten Galaxie wiederverwenden, ist jedoch nicht vollständig geklärt. Deshalb machte sich ein Team von Astronomen unter der Leitung von Juan Diego Soler vom Italienischen Nationalen Institut für Astrophysik (INAF) in Italien daran, die Strukturen im neutralen atomaren Wasserstoff zu untersuchen, der unsere Galaxie durchdringt.
Das Team nutzte die vom HI4PI-Projekt , eine Himmelsdurchmusterung, bei der der Himmel im Radiowellenlängenbereich untersucht wurde, um eine Karte des neutralen atomaren Wasserstoffs in der gesamten Milchstraße zu erhalten.
Es handelt sich um die bisher detaillierteste Untersuchung ihrer Art, bei der nicht nur die Verteilung des Wasserstoffs in der Galaxie, sondern auch seine Geschwindigkeit kartiert wird. Durch die Kombination mit einem Modell der Rotation der Milchstraße können die Forscher die Entfernung zu Strukturen im Gas abschätzen.
Anhand dieser Daten wandte das Team einen Algorithmus an, der üblicherweise zur Analyse von Satellitenfotos verwendet wird, um feine Strukturen im Wasserstoff herauszuarbeiten, die mit bloßem Auge nicht zu erkennen gewesen wären.
Diese bestanden aus einem ausgedehnten Netzwerk feiner Gasfäden, die als Filamente bekannt sind und in der Nähe der Scheibe meist senkrecht zur Ebene der Milchstraße verlaufen. diejenigen, die nicht senkrecht waren, schienen zufällig ausgerichtet zu sein. In größeren Entfernungen von der Scheibe der Milchstraße, jenseits von etwa 33.000 Lichtjahren, verliefen die Filamente größtenteils parallel zur galaktischen Ebene.
Das Team interpretierte diese Netzwerke als Abdrücke von Supernova-Rückkopplungen im Gas der Milchstraße.
„Dies sind wahrscheinlich die Überreste mehrerer Supernovae-Explosionen, die das Gas mitreißen und Blasen bilden, die platzen, wenn sie die charakteristische Größe der galaktischen Ebene erreichen, wie die Blasen, die in einem Glas Sekt an die Oberfläche gelangen.“ sagte der Astronom Ralf Klessen der Universität Heidelberg in Deutschland.
„Die Tatsache, dass wir hauptsächlich horizontale Strukturen in der äußeren Milchstraße sehen, wo es einen starken Rückgang der Anzahl massereicher Sterne und folglich weniger Supernovae gibt, legt nahe, dass wir den Energie- und Impulseintrag von Sternen registrieren, die das Gas in unserer Galaxie formen.“ .'
Das Team sagte, dies könnte eine neue Sonde zum Verständnis der dynamischen Prozesse sein, die die Scheibe der Milchstraße geformt haben, und ein Werkzeug für die Durchführung galaktischer Archäologie – die Untersuchung der Fossilien antiker Prozesse, um die Geschichte unserer Galaxie zu rekonstruieren.
Es bietet auch einen neuen Kontext für die Interpretation anderer Phänomene, die in der Nähe der Filamente auftreten können.
„Das interstellare Medium, also die Materie und Strahlung, die im Raum zwischen den Sternen vorhanden sind, wird durch die Bildung von Sternen und Supernovae reguliert, wobei letztere die heftigen Explosionen sind, die während der letzten Entwicklungsstadien von Sternen auftreten, die mehr als …“ zehnmal massereicher als die Sonne“, sagte der Astronom Patrick Hennebelle des Kernforschungszentrums Saclay in Frankreich.
„Assoziationen von Supernovae sind sehr effizient darin, Turbulenzen aufrechtzuerhalten und das Gas in einer geschichteten Scheibe anzuheben.“ „Die Entdeckung dieser filamentartigen Strukturen im atomaren Wasserstoff ist ein wichtiger Schritt zum Verständnis des Prozesses, der für die Sternentstehung im Galaxienmaßstab verantwortlich ist.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Astronomie und Astrophysik .