Minulý víkend som trávil turistikou v národnom parku Rocky Mountain, kde síce zasnežené štíty a nebezpečne blízko divočiny boli ohromujúce, ale nočná obloha triumfovala. Hviezdy, pár planét a prekvapivo jasná Mliečna dráha bez ohňa poskytovali jediné svetlo, ktoré nás viedlo.
Nočná obloha, ako ju vidí ľudské oko, je však relatívne tmavá. Malé viditeľné svetlo, ktoré sa tiahne cez vesmír z hviezd, hmlovín a galaxií, sa skutočne dostane na Zem. Celá nočná obloha, ako ukazuje röntgenový detektor, však slabo svieti.
O pôvode mäkkej röntgenovej žiary prenikajúcej po oblohe sa diskutovalo už 50 rokov. Nové zistenia však ukazujú, že pochádza zvnútra aj zvonka zo slnečnej sústavy.
Desaťročia mapovania oblohy v röntgenových lúčoch s energiami okolo 250 elektrónov voltov - približne 100-násobkom energie viditeľného svetla - odhalilo mäkkú emisiu po oblohe. Astronómovia už dlho hľadajú svoj zdroj.
Astronómovia najprv navrhli „miestnu horúcu bublinu“ plynu - pravdepodobne vyrezanú blízkou explóziou supernovy za posledných 20 miliónov rokov - na vysvetlenie röntgenového pozadia. Vďaka vylepšeným meraniam bolo stále jasnejšie, že Slnko sa nachádza v oblasti, v ktorej je medzihviezdny plyn neobvykle riedky.
Vysvetlenie miestnych bublín však bolo výzvou, keď si astronómovia uvedomili, že kométy sú nečakaným zdrojom mäkkých röntgenových lúčov. V skutočnosti sa tento proces, známy ako výmena náboja slnečného vetra, môže vyskytnúť kdekoľvek atómy interagujú so slnečnými iónmi vetra.
Po tomto objave astronómovia obrátili zrak do slnečnej sústavy a začali sa pýtať, či by rôntgenové pozadie mohlo byť tvorené ionizovanými časticami v slnečnom vetre, ktoré sa zráža s difúznym medziplanetárnym plynom.
S cieľom vyriešiť vynikajúce tajomstvo, tím astronómov vedený Massimillianom Galeazzi z University of Miami vyvinul röntgenový prístroj schopný vykonať potrebné merania.
Galeazzi a jeho kolegovia prestavali, testovali, kalibrovali a upravili röntgenové detektory pôvodne navrhnuté Wisconsinskou univerzitou a v 70. rokoch preleteli na sondážne rakety. Misia bola pomenovaná DXL pre difúzne röntgenové žiarenie z miestnej galaxie.
12. decembra 2012 DXL vypustil raketový rozsah White Sands v Novom Mexiku na vrchole sondážnej rakety NASA Black Brant IX. Dosiahla najvyššiu nadmorskú výšku 160 míľ a strávila celkom päť minút nad zemskou atmosférou.
Zhromaždené údaje ukazujú, že v emisii dominuje miestna horúca bublina, pričom najviac zo 40% pochádza zo slnečnej sústavy.
"Toto je významný objav," uviedla v tlačovej správe vedúca autorka Massimiliano Galeazzi z University of Miami. "Konkrétne, existencia alebo neexistencia miestnej bubliny ovplyvňuje naše pochopenie galaxie v blízkosti Slnka a môže byť použitá ako základ pre budúce modely štruktúry galaxie."
Teraz je jasné, že slnečná sústava v súčasnosti prechádza malým oblakom studeného medzihviezdneho plynu pri pohybe Mliečnou cestou.
Neutrálne atómy vodíka a hélia v oblaku prúdia cez slnečnú sústavu rýchlosťou asi 56 000 km / h. Atómy vodíka sa rýchlo ionizujú, ale atómy hélia sa pohybujú po ceste do značnej miery ovplyvňovanej gravitáciou Slnka. Takto sa vytvorí kužeľ zameraný na hélium - vietor zameraný po prúde od Slnka - s oveľa väčšou hustotou neutrálnych atómov. Tieto sa ľahko zrážajú so slnečnými iónmi a emitujú mäkké röntgenové lúče.
Potvrdenie lokálnej horúcej bubliny je významným vývojom v našom chápaní medzihviezdneho média, ktoré je rozhodujúce pre pochopenie tvorby hviezd a vývoja galaxií.
„Tím DXL je mimoriadnym príkladom medzidisciplinárnej vedy, ktorá spája astrofyzikov, planetárnych vedcov a heliofyzikov,“ uviedol spoluautor F. Scott Porter z Goddard Space Flight Center NASA. "Je to nezvyčajné, ale veľmi prospešné, keď sa vedci s takýmito rôznymi záujmami stretnú, aby dosiahli také priekopnícke výsledky."
Príspevok bol publikovaný v publikácii Nature.
