Πέρασα αυτό το περασμένο σαββατοκύριακο σακιδώνοντας στο Εθνικό Πάρκο Rocky Mountain, όπου παρόλο που οι χιονισμένες κορυφές και η επικίνδυνη στενή άγρια φύση ήταν συγκλονιστικές, ο νυχτερινός ουρανός στάθηκε θρίαμβος. Χωρίς φωτιά, τα αστέρια, μερικοί πλανήτες και ο εκπληκτικά φωτεινός Γαλαξίας μας παρείχαν το μόνο φως για να μας καθοδηγήσουν.
Αλλά ο νυχτερινός ουρανός, όπως φαίνεται από το ανθρώπινο μάτι, είναι σχετικά σκοτεινός. Λίγο ορατό φως που απλώνεται στον κόσμο από αστέρια, νεφελώματα και γαλαξίες φτάνει πραγματικά στη Γη. Όλος ο νυχτερινός ουρανός, όπως φαίνεται από έναν ανιχνευτή ακτίνων Χ, ωστόσο, λάμπει αμυδρά.
Η προέλευση της απαλής λάμψης ακτίνων Χ που διαπερνά τον ουρανό έχει συζητηθεί πολύ τα τελευταία 50 χρόνια. Αλλά νέα ευρήματα δείχνουν ότι προέρχεται τόσο εντός όσο και εκτός του Ηλιακού Συστήματος.
Δεκαετίες χαρτογράφησης του ουρανού σε ακτίνες Χ με ενέργεια περίπου 250 ηλεκτρονίων βολτ - περίπου 100 φορές την ενέργεια του ορατού φωτός - αποκάλυψε απαλή εκπομπή στον ουρανό. Και οι αστρονόμοι έχουν εδώ και πολύ καιρό αναζητήσει την πηγή του.
Αρχικά, οι αστρονόμοι πρότειναν μια «τοπική καυτή φυσαλίδα» φυσικού αερίου - πιθανώς σκαλισμένη από μια κοντινή έκρηξη σουπερνόβα τα τελευταία 20 εκατομμύρια χρόνια - για να εξηγήσουν το υπόβαθρο των ακτίνων Χ. Οι βελτιωμένες μετρήσεις κατέστησαν ολοένα και πιο σαφές ότι ο Ήλιος κατοικεί σε μια περιοχή όπου το διαστρικό αέριο είναι ασυνήθιστα αραιό.
Αλλά η τοπική εξήγηση φούσκα αμφισβητήθηκε όταν οι αστρονόμοι συνειδητοποίησαν ότι οι κομήτες ήταν μια απροσδόκητη πηγή μαλακών ακτίνων Χ. Στην πραγματικότητα, αυτή η διαδικασία, γνωστή ως ανταλλαγή φορτίου ηλιακού ανέμου, μπορεί να συμβεί οπουδήποτε τα άτομα αλληλεπιδρούν με τα ηλιακά ιόντα ανέμου.
Μετά από αυτήν την ανακάλυψη, οι αστρονόμοι έστρεψαν τα μάτια τους μέσα στο Ηλιακό Σύστημα και άρχισαν να αναρωτιούνται εάν το φόντο των ακτίνων Χ μπορεί να παράγεται από τα ιονισμένα σωματίδια στον ηλιακό άνεμο που συγκρούονται με διάχυτο διαπλανητικό αέριο.
Προκειμένου να λυθεί το εκπληκτικό μυστήριο, μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής τον Massimilliano Galeazzi από το Πανεπιστήμιο του Μαϊάμι ανέπτυξε ένα όργανο ακτίνων Χ ικανό να λάβει τις απαραίτητες μετρήσεις.
Ο Galeazzi και οι συνεργάτες του ξαναχτίστηκαν, δοκιμάστηκαν, βαθμονομήθηκαν και προσαρμόστηκαν ανιχνευτές ακτίνων Χ που είχαν αρχικά σχεδιαστεί από το Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν και πέταξαν σε ρουκέτες που ακούγονται τη δεκαετία του 1970. Η αποστολή ονομάστηκε DXL, για εκπομπή ακτίνων Χ διάχυτης από τον Τοπικό Γαλαξία.
Στις 12 Δεκεμβρίου 2012, το DXL ξεκίνησε από το White Sands Missile Range στο Νέο Μεξικό, πάνω από έναν πυραύλο Black Brant IX της NASA. Έφτασε σε ύψος 160 μιλίων και πέρασε συνολικά πέντε λεπτά πάνω από την ατμόσφαιρα της Γης.
Τα δεδομένα που συλλέγονται δείχνουν ότι η εκπομπή κυριαρχείται από την τοπική καυτή φούσκα, με το πολύ το 40% να προέρχεται από το Ηλιακό Σύστημα.
«Αυτή είναι μια σημαντική ανακάλυψη», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Massimiliano Galeazzi από το Πανεπιστήμιο του Μαϊάμι σε δελτίο τύπου. «Συγκεκριμένα, η ύπαρξη ή η απουσία της τοπικής φυσαλίδας επηρεάζει την κατανόησή μας για τον γαλαξία κοντά στον Ήλιο και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως θεμέλιο για μελλοντικά μοντέλα της δομής του Γαλαξία».
Είναι πλέον σαφές ότι το Ηλιακό Σύστημα περνά από ένα μικρό σύννεφο κρύου διαστρικού αερίου καθώς κινείται μέσω του Γαλαξία μας.
Τα ουδέτερα άτομα υδρογόνου και ηλίου του νέφους ρέουν μέσω του ηλιακού συστήματος με ταχύτητα περίπου 56.000 mph (90.000 km / h). Τα άτομα υδρογόνου ιονίζονται γρήγορα, αλλά τα άτομα ηλίου ταξιδεύουν σε μια διαδρομή που διέπεται κυρίως από τη βαρύτητα του Ήλιου. Αυτό δημιουργεί έναν κώνο εστίασης ηλίου - ένα αεράκι εστιασμένο κατάντη από τον Ήλιο - με πολύ μεγαλύτερη πυκνότητα ουδέτερων ατόμων. Αυτά συγκρούονται εύκολα με ηλιακά ιόντα ανέμου και εκπέμπουν μαλακές ακτίνες Χ.
Η επιβεβαίωση της τοπικής καυτής φούσκας είναι μια σημαντική εξέλιξη στην κατανόησή μας για το διαστρικό μέσο, το οποίο είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση του σχηματισμού αστεριών και της εξέλιξης των γαλαξιών.
«Η ομάδα DXL είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα διεπιστημονικής επιστήμης, που συγκεντρώνει αστροφυσικούς, πλανητικούς επιστήμονες και ηλιοφυσικούς», δήλωσε ο συντάκτης F. Scott Porter από το Κέντρο Διαστημικής Πτήσης Goddard της NASA. «Είναι ασυνήθιστο αλλά πολύ ικανοποιητικό όταν επιστήμονες με τόσο διαφορετικά ενδιαφέροντα συγκεντρώνονται για να παράγουν τέτοια πρωτοποριακά αποτελέσματα».
Το άρθρο έχει δημοσιευτεί στο Nature.
