A múlt hétvégén hátizsákkal töltöttem a Rocky Mountain Nemzeti Parkban, ahol bár a hó söpört csúcsai és a veszélyesen közeli vadvilág megdöbbentőek voltak, az éjszakai égbolt diadalmasan állt. Tűz nélkül a csillagok, néhány bolygó és a meglepően fényes Tejút adta az egyetlen fényt, amely útunkat mutatta.
Az éjszakai égbolt azonban az emberi szem számára viszonylag sötét. A csillagokból, ködökből és galaxisokból a kozmoszban átnyúló kevés látható fény valóban eléri a Földet. A teljes éjszakai égbolt azonban, amint egy röntgendetektor látja, gyengén ragyog.
Az égbolton áthatoló lágy röntgenfény eredetét az elmúlt 50 évben erősen vitatják. Az új eredmények azonban azt mutatják, hogy a Naprendszer belülről és kívülről származik.
Az égbolt röntgen sugarakban való feltérképezése évtizedek óta, körülbelül 250 elektronvolt mellett - a látható fény energiájának körülbelül 100-szorosa - energiát mutatva lágy sugárzást mutatott az égen. A csillagászok már régóta keresik a forrását.
Először a csillagászok egy „helyi forró buborékot” javasoltak - amelyet valószínűleg egy közeli szupernóva robbanás okozott az elmúlt 20 millió évben - hogy megmagyarázzák a röntgen hátterét. A továbbfejlesztett mérések egyre világosabbá tették, hogy a Nap olyan régióban található, ahol a csillagközi gáz szokatlanul ritka.
A helyi buborék magyarázatát azonban megkérdőjelezték, amikor a csillagászok rájöttek, hogy a üstökösök váratlan forrása a lágy röntgen sugarainak. Valójában ez a napenergia-szél-töltés cseréjeként ismert folyamat bárhol megtörténhet, amikor az atomok kölcsönhatásba lépnek a napenergia-szél-ionokkal.
A felfedezés után a csillagászok a Naprendszerbe vetették a figyelmüket, és azon tűnődtek, vajon a röntgen hátterét előállíthatják-e a napsugaras szélben lévő ionizált részecskék, amelyek ütköznek diffúz bolygóközi gázzal.
A kiemelkedő rejtély megoldása érdekében a Miami Egyetemen Massimilliano Galeazzi vezette csillagászok egy röntgenkészüléket fejlesztettek ki, amely képes elvégezni a szükséges méréseket.
Galeazzi és munkatársai újjáépítették, tesztelték, kalibrálták és adaptálták a röntgendetektorokat, amelyeket eredetileg a Wisconsini Egyetem tervezett és a 70-es években hangzó rakétákon repültek. A misszió neve DXL volt, a diffúz röntgenkibocsátásért a Helyi Galaxisból.
A DXL 2012. december 12-én az Új-Mexikóban a White Sands rakétából elindította a NASA Black Brant IX hangjelző rakétáját. Elérte a 160 mérföldes csúcsmagasságot, és összesen öt percet töltött a Föld légköre felett.
Az összegyűjtött adatok azt mutatják, hogy a kibocsátásban a helyi meleg buborék dominál, legfeljebb 40 százalékuk a Naprendszerből származik.
„Ez jelentős felfedezés” - mondta sajtóközleményben Massimiliano Galeazzi, a Miami Egyetem vezető írója. "Pontosabban, a helyi buborék megléte vagy hiánya befolyásolja a Nap közvetlen közelében lévő galaxis megértését, és alapul szolgálhat a galaxis szerkezetének jövőbeli modelljeihez."
Most már nyilvánvaló, hogy a Naprendszer jelenleg áthalad egy kis hidegcsillagok közötti felhőn, miközben a Tejúton halad át.
A felhő semleges hidrogén- és héliumatomjai a Naprendszeren keresztül áramolnak körülbelül 90 000 km / h sebességgel. A hidrogénatomok gyorsan ionizálódnak, de a héliumatomok olyan úton haladnak, amelyet nagyrészt a Nap gravitáció szabályoz. Ez hélium-fókuszáló kúpot hoz létre - egy szellő fókuszál a Nap folyamánál -, a semleges atomok sokkal nagyobb sűrűséggel. Ezek könnyen ütköznek a szélionokkal és lágy röntgen sugárzást bocsátanak ki.
A helyi forró buborék megerősítése jelentős fejlődés a csillagközi közeg megértésében, amely elengedhetetlen a csillagképződés és a galaxis evolúciójának megértéséhez.
"A DXL csapata a multidiszciplináris tudomány rendkívüli példája, összehozva az asztrofizikusokat, a bolygó tudósokat és a heliofizikákat" - mondta F. Scott Porter társszerző a NASA Goddard Űr Repülési Központjából. "Rendkívüli, de nagyon kifizetődő, amikor ilyen sokszínű érdeklődésű tudósok találkoznak ilyen úttörő eredmények elérése érdekében."
A cikk megjelent a Nature-ben.
