Lokale Blase: Riesige Magnetstruktur um Sonnensystem kartiert

Unser Sonnensystem ist umgeben von einer riesigen magnetischen Struktur, von einer echten Super Bubble, in der unser Stern sich befindet und deren magnetische Wirkung absolut faszinierend ist! Alles über die lokale Blase und ihr Magnetfeld lest ihr in diesem Beitrag.

Unser Sonnensystem befindet sich in der lokalen Blase, einer riesigen rund 1000 Lichtjahre großen Leere, die sich um unseren Stern herum ausbreitet. Und diese Super Bubble ist nicht das Hirngespinst von größenwahnsinnigen Kaugummiherstellern, sondern das Ergebnis einer oder mehrerer Supernova-Explosionen. Und jetzt haben Forscher erstmalig etwas Erstaunliches geschafft. 

Aber bevor wir besprechen, was die Forscher geleistet haben, lasst uns nochmal in die Thematik der Super Bubbles reinspringen. Solche Blasen sind keine Seltenheit in unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße. Stellt euch die Galaxis vor wie einen Schweizer Käse – überall sind Löcher vorhanden. Diese Löcher gibt es häufig und sie entstehen, wenn große Sterne explodieren, eine sogenannte Supernova. Bei einer Supernova dehnt sich der Stern wie eine Kaugummiblase immer weiter aus, bis sie irgendwann platzt.

Stau in der Lokalen Blase

Nach der Explosion bleibt kein klebendes Kaugummi zurück, sondern ein wunderschöner Supernovaüberrest. Viel wichtiger für unser Thema ist aber, was während der Explosion passierte: Die Schockwellen der Explosion haben alles, was sich um den Stern herum befand, weggeblasen: Wie von einem galaktischen Schneepflug wurden geladene Staubteilchen und Gase an den sich ausdehnenden Rand der Schockwellen in der lokalen Blase angestaut. Deswegen kleben auch jetzt noch am Rande unserer Super Bubble viele Staubreste und Gase und bilden einige Sternentstehungsgebiete, wo sich Sterne aus dem vorhandenen Material bilden können, wie zum Beispiel die Taurus-Molekülwolke, eine ausgedehnte Ansammlung aus Gas und Staub. 

Und da die Schockwellen alles fortgeweht haben, bleibt eine große Leere im Inneren zurück. Oft wird diese auch als lokales Volumen bezeichnet und es ist im Grunde nichts anderes als ein staubfreier Raum in der direkten interstellaren Umgebung eines Sterns. Und dieser Raum um die Sonne herum wird als lokale Blase bezeichnet. Diese hat sich vor ein paar Millionen Jahren gebildet – ja,  das ist keine besonders genaue Angabe, aber so ist es manchmal in der Astronomie. Man weiß noch nicht einmal so genau, ob nur eine Supernova an der Blaserei beteiligt war, oder doch mehrere. Jedenfalls gilt für unsere lokale Blase der Pulsar Geminga als einer der Schuldigen, ein Neutronenstern im Sternbild Zwilling, der vor rund 300.000 Jahren bei einer Supernovaexplosion entstanden und einer der uns am nächsten liegenden Pulsare ist. Dieser Geminga hat ordentlich durchs Sonnensystem durch gefegt und für die relativ geringe Dichte an interstellarer Materie gesorgt. 

Sonne sitzt in einer leeren Blase

Ok, wir wissen jetzt , dass die lokale Blase durch die Explosion eines oder mehrerer großer Sterne entstanden und der Raum um unsere Sonne gähnend leer ist und die Sonne in einer riesigen Bubble sitzt. Theo O’Neill vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics sagt dazu: „Das Weltall ist voll von solchen Suberbubbles, die die Bildung von neuen Sternen und Planeten fördern und die Struktur von Galaxien beeinflussen. Indem wir mehr über die physikalischen Prozesse lernen, die unsere lokale Blase prägen, lernen wir auch mehr über die Evolution und Dynamik solcher Suberbubbles allgemein.“ 

Über Aufbau und Größe dieser Blase ist dank der Arbeit der Forscher vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics schon seit Anfang 2022 einiges bekannt. Die Blase ähnelt einem zerquetschtem Kaugummi, hat eine Größe von rund 1000 Lichtjahren und die Sonne befindet sich ziemlich genau in der Mitte in der Lokalen Blase in einer Region namens Lokale Flocke. 

Magnetfelder der lokalen Blase

Und jetzt kommt die grandiose News: Die gesamte Blase wird von komplexen Magnetfeldern durchzogen. Astronomen des Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian haben zum allerersten Mal eine 3D-Karte veröffentlicht, die das Magnetfeld der Blase in bisher unbekannten Details zeigt. Ist das nicht cool? Es ist doch immer wieder unglaublich, wie weit die Forschung ist und wozu Menschen im positiven Sinne fähig sein können. 

Übrigens, wir kennen ja schon das Magnetfeld der Erde, das unseren Planeten vor der gefährlichen Sonnenstrahlung schützt. Ohne das Magnetfeld würden die Lichtteilchen der Sonne einfach unkontrolliert auf Städte einprasseln und das könnte den ein oder anderen Lockdown, äh Blackout zur Folge haben. Also, danke liebes Magnetfeld. 

Magnetfeld als Schutzschild

Und das Magnetfeld, das jetzt kartiert wurde, ist im Grunde auch eine Art Schutz, denn es schützt uns und unser gesamtes Sonnensystem vor der gefährlichen kosmischen Weltraumstrahlung. Insofern ist es gut und wichtig, bestens über dieses Gebilde Bescheid zu wissen. Die Forscherin Alyssa Goodman sagt dazu: „Wir wissen schon lange, dass Magnetfelder eine wichtige Rolle für viele astrophysikalische Phänomene spielen. Aber sie zu untersuchen ist notorisch schwierig.“ 

Und jetzt haben die Forscher einen weiteren Meilenstein geschafft und eben diese 3D-Karte des Magnetfelds der lokalen Blase erstellt. Dafür haben die Astrophysiker Daten über die Polarisation von Strahlung in der Milchstraße des Planck-Satelliten, eines Mikrowellenteleskops der ESA, analysiert. Die Strahlung schwingt in bestimmte Richtungen und diese Richtungen geben Aufschluss darüber, wo sich der Staub am Rand der lokalen Blase aufhält und wie er magnetisiert ist. Auch der berühmte Gaia-Satellit, der unseren gesamten Himmel dreidimensional optisch durchmustert, war beteiligt und hat die Polarisation von Sternenlicht erfasst. 

Erste 3D-Karte der Heimat-Bubble

Das Ergebnis dieser Datenanalyse war dann letztendlich die erste dreidimensionale Magnet-Karte unserer Heimat-Blase. Und das richtig coole: Die Forscher haben eine interaktive Karte davon frei zugänglich ins Netz gestellt haben. Es ist ja immer wichtig, sich nicht nur in seiner eigenen Bubble zu bewegen, sondern auch mal einen Blick von außen drauf zu wagen. 

Aber was sehen wir jetzt bei der Darstellung der Blase? In der interaktiven Karte könnt ihr das Magnetfeld an und abklicken und sehen, dass die Oberfläche, also das Drumherum der Super Bubble, stark magnetisiert ist. Im Inneren hingegen finden wir kaum magnetische Aktivität. Und die Ausrichtung und Intensität des Magnetfelds deckt sich weitgehend mit der bereits vermessenen Topographie der Blase. 

Mit den Erkenntnissen der neuen 3D-Karte können die Forscher unsere Super Bubble nun ganz neu erforschen. Das neue Wissen ist zum Beispiel wichtig, um mehr über die Bildung von Sternen oder Planeten zu erfahren. Magnetfelder haben einen großen Einfluss auf die Strömungen von Gasen und Staub – die Grundlage für jede Sternenneubildung. Das heißt, dass die Magnetfelder quasi die Fließbänder regulieren können, über die Gas und Staub in Sternenfabriken transportiert werden. Heißt nichts anderes, dass Magnetfelder beeinflussen können, wo ein neuer Stern entsteht. Oder um es mit den Worten der Forscherin Goodman zu sagen: „Mit dieser Karte können wir endlich näher erforschen, wie die Magnetfelder die Sternbildung in Super Bubbles beeinflussen.“ 

Noch mehr Superblasen im All

Und nicht nur das, die Magnetfelder haben vermutlich noch viel mehr Auswirkungen, die uns derzeit noch gar nicht bewusst sind. Immerhin ist der Weltraum ja wie der bereits erwähnte Schweizer Käse voll mit solchen Superblasen, die eben die Bildung von Sternen und Planeten beeinflussen und somit auch Auswirkungen haben auf das gesamte Erscheinungsbild einer Galaxie. Diese 3D-Karte ist also ein weiterer Schritt in die richtige Richtung, um das kosmische Phänomen der lokalen Blase noch weiter zu untersuchen. 

Diese neue Karte ist absolute Pionierarbeit. Denkt mal an die ersten Karten der Erde zurück, als die Seefahrer mit ihren Eindrücken aus der Neuen Welt zuückkamen und alles kartierten. Das war damals revolutionär und wir leben jetzt in einem Zeitalter, in dem nicht mehr die Erde, nicht mehr der Mond, nicht mehr andere Planeten, sondern interstellare Räume kartiert werden können. Es ist doch absolut faszinierend, wie viel Wissen der Mensch sich immer weiter aneignet und dass die Neugierde einfach nicht zu bändigen ist.

Wollt ihr noch mehr über dieses Thema erfahren, dann schaut euch unbedingt mal dieses Video an:

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