Nuova mappa in 3-D del gas interstellare a 300 Parsecs dal Sole [ita-eng]

Posted on febbraio 11, 2010

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La nuova mappa del gas interstellare parzialmente ionizzato, presentata da un team Franco-Americano, nel raggio di 300 parsec intorno al Sole, come appare nel piano galattico.
  
(9 febbraio 2010)
Un team franco-americano di astronomi ha presentato sull’ Astronomy & Astrophysics nuove misure di assorbimento da parte del gas interstellare nella zona del sole con delle mappe in 3d in una superfice di 300 parsec. La conoscenza delle proprietà del mezzo interstellare, compresa la distribuzione territoriale, le dinamiche e le caratteristiche chimiche e fisiche, permetteranno agli astronomi di comprendere meglio l’interazione tra l’evoluzione delle stelle e il loro scambio di materia con l’ambiente del mezzo interstellare. La zona attorno al nostro Sole è stata studiata a varie lunghezze d’onda, ma tutto il quadro è ancora lungi dall’essere completo e pienamente compreso.

Il team, guidato da Barry Y. Welsh ed i suoi colleghi R. Lallement e J.-L. Vergely, hanno presentato le nuove misurazioni ad alta risoluzione spettrale del calcio (Caii) Linea K (a 3.933 Å) e il sodio doppio (a 5.889 e 5.895 Å). Queste linee di assorbimento sono state a lungo utilizzate per studiare il mezzo interstellare. Le linee Caii K sono state osservate nel 1904 dall’astronomo tedesco J. Hartmann, nello spettro della stella δ Orionis. Questo primo rilevamento di gas interstellare pose le basi per i primi studi del mezzo interstellare. Il sodio (NaI) doppio è stato scoperto più tardi, nel 1919 verso δ Orionis e β Scorpii. La linea Caii K e il  doppio NaI sono complementari: il primo è sensibile al gas parzialmente ionizzato e il secondo al freddo e neutrale gas interstellare.

Il team ha unito i loro nuovi dati (per lo più registrati presso l’European Southern Observatory, in Cile), con i risultati precedentemente pubblicati. La nuova carta rappresenta un catalogo di misure di assorbimento verso le 1857 stelle situate a 800 parsec dal Sole. Nell’immagine  in alto viene mostrato il NaI della densità di gas interstellare nel raggio di 300 parsec. L’area bianca che circonda il Sole (ossia, al centro della mappa), corrisponde ad una zona a bassa densità di gas neutro, noto come il “Local Cavity“. Si tratta di circa 80 parsec nel raggio in più direzioni ed è circondato da una forte frammentazione a “muro” di denso gas neutro. Le lacune varie nel muro sono denominate “interstellar tunnels” e rappresentano zone rarefatte nelle altre zone circostanti all’Interstellar tunnels. Le mappe della distribuzione dei Caii non sono mai state fatte in precedenza e rivelano che la cavità locale, contiene numerose strutture filamentose di gas parzialmente ionizzate che sembrano formare un nido d’ape, come il modello delle piccole cellule interstellari.

Le teorie del mezzo interstellare generalmente richiedono che esistano le grandi rarefatte cavità, essendo state costituite con l’azione combinata di eventi come l’energia di una Supernova e venti da ammassi di stelle calde e giovani. La storia della nostra cavità locale, all’interno del quale risiede il Sole, è ancora dibattuta, ma molti credono che sia stata creata circa 15 milioni di anni fa da una serie di esplosioni di supernova, con il nuovo riscaldamento avvenuto circa 3 milioni di anni fa.

traduzione a cura di Arthur McPaul

English 
A New 3-D Map of the Interstellar Gas Within 300 Parsecs from the Sun
ScienceDaily (Feb. 9, 2010)Astronomy & Astrophysics is publishing new 3D maps of the interstellar gas in the local area around our Sun. A French-American team of astronomers presents new absorption measurements towards more than 1800 stars. They were able to characterize the properties of the interstellar gas within each sight line.

This week, Astronomy & Astrophysics publishes new 3D maps of the interstellar gas situated in an area 300 parsecs around the Sun. A French-American team of astronomers presents new measurements of the absorption by the interstellar gas in the Sun’s local area. Knowledge of the interstellar medium properties, including the spatial distribution, dynamics, and the chemical and physical characteristics, allow astronomers to better understand the interplay between the evolution of stars and their exchange of matter with the ambient interstellar medium. The local area around our Sun has been studied with many surveys at various wavelengths, but the whole picture is still far from being either complete or fully understood.

The team, led by Barry Y. Welsh and his colleagues R. Lallement and J.-L. Vergely, presents new, high spectral resolution measurements of the calcium (CaII) K line (at 3933 Å) and the sodium doublet (at 5889 and 5895 Å). These absorption lines have long been used to study the interstellar medium. The CaII K lines were first observed in 1904 by German astronomer J. Hartmann, in the spectrum of the star δ Orionis. This first detection of interstellar gas set the stage for the early studies of interstellar medium. The sodium (NaI) doublet was later discovered in 1919 toward δ Orionis and β Scorpii. The CaII K line and the NaI doublet are complementary: the first one is sensitive to partially ionized gas, and the second one traces cold and neutral interstellar gas.

The team combined their new data (mostly recorded at the European Southern Observatory in Chile) with previously published results. The new paper represents a catalog of absorption measurements towards 1857 stars located 800 parsecs from the Sun. 1 shows the NaI map of the interstellar gas density within 300 parsecs. The white area surrounding the Sun (i.e., at the center of the map) corresponds to a very low-density area of neutral gas, known as the Local Cavity. It is about 80 parsecs in radius in most directions and is surrounded by a highly fragmented “wall” of dense neutral gas. The various gaps in the wall are termed “interstellar tunnels” and represent rarefied pathways into other surrounding interstellar cavities. Maps of the distribution of CaII have never been made before, and they reveal that the Local Cavity contains numerous filamentary structures of partially ionized gas that appear to form in a honeycomb-like pattern of small interstellar cells.

Theories of the general interstellar medium require that large rarefied cavities exist, having been formed by the combined action of energetic supernova events and the outflowing winds of clusters of hot and young stars. The history of our Local Cavity, within which the Sun resides, is still speculative, but many believe that it was created about 15 million years ago by a series of supernova outbursts, with the last re-heating happening about 3 million years ago.


Map of partially ionized interstellar gas within 300 parsecs around the Sun, as viewed in the Galactic plane. Triangles represent the sight-line positions of the stars used to produce the map. White to dark shading represents the low to high values of the gas density, and orange shading is for areas with no reliable measurement. The Local Cavity is shown as the white area of low density gas that surrounds the Sun at about 80 parsecs. (Credit: Image courtesy of Astronomy & Astrophysics)
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