Lumina razelor X: dovezi ale unei bule calde locale sculptate de o Supernova

Pin
Send
Share
Send

Mi-am petrecut acest weekend în urmă cu rucsacul în Parcul Național Rocky Mountain, unde deși vârfurile cuprinse de zăpadă și fauna sălbatică periculos de aproape erau uluitoare, cerul nopții a stat în triumf. Fără foc, stelele, câteva planete și Calea Lactee surprinzător de strălucitoare au oferit singura lumină care ne va ghida drumul.

Dar cerul nopții așa cum este văzut de ochiul uman este relativ întunecat. Puțină lumină vizibilă care se întinde pe cosmos din stele, nebuloase și galaxii ajunge de fapt pe Pământ. Tot timpul cerului nocturn, așa cum este văzut de un detector de raze X, strălucește slab.

Originile strălucitoarei raze X care străpung cerul au fost dezbătute în ultimii 50 de ani. Însă noi descoperiri arată că provine atât din interiorul, cât și din afara sistemului solar.

Decenii de cartografiere a cerului în razele X cu energii în jurul valorii de 250 de electroni volți - de aproximativ 100 de ori mai mare decât energia luminii vizibile - au relevat o emisie moale pe cer. Și astronomii au căutat multă vreme sursa sa.

La început, astronomii au propus o „bulă caldă locală” de gaz - probabil sculptată de o explozie de supernova din apropiere în ultimii 20 de milioane de ani - pentru a explica fundalul radiografiei. Măsurătorile îmbunătățite au făcut din ce în ce mai clar că Soarele se află într-o regiune în care gazul interstelar este neobișnuit de slab.

Dar explicația locală a bulelor a fost contestată atunci când astronomii au realizat că cometele sunt o sursă neașteptată de raze X moi. De fapt, acest proces, cunoscut sub numele de schimb de încărcare a vântului solar, poate avea loc oriunde interacționează atomii cu ionii solari ai vântului.

După această descoperire, astronomii și-au îndreptat privirile către Sistemul Solar și au început să se întrebe dacă fundalul cu raze X ar putea fi produs de particulele ionizate din vântul solar care se ciocnesc cu gaz interplanetar difuz.

Pentru a rezolva misterul remarcabil, o echipă de astronomi condusă de Massimilliano Galeazzi de la Universitatea din Miami a dezvoltat un instrument cu raze X capabil să ia măsurătorile necesare.

Galeazzi și colegii lor au reconstruit, testat, calibrat și adaptat detectoarele de raze X proiectate inițial de Universitatea din Wisconsin și au aruncat pe rachete sonore în anii '70. Misiunea a fost numită DXL, pentru emisia de raze X difuze din galaxia locală.

Pe 12 decembrie 2012, DXL s-a lansat din rachetele de rachete White Sands din New Mexico, aflat pe o rachetă de sunet a NASA Black Brant IX. A atins o altitudine de vârf de 160 de mile și a petrecut în total cinci minute deasupra atmosferei Pământului.

Datele colectate arată că emisia este dominată de bula fierbinte locală, cel mult 40% procentând din Sistemul Solar.

„Aceasta este o descoperire semnificativă”, a declarat autorul principal Massimiliano Galeazzi de la Universitatea din Miami într-un comunicat de presă. „În mod specific, existența sau inexistența bulei locale afectează înțelegerea galaxiei noastre în apropierea Soarelui și poate fi folosită ca bază pentru viitoarele modele ale structurii Galaxy.”

Acum este clar că sistemul solar trece în prezent printr-un mic nor de gaz interstelar rece, în timp ce trece prin Calea Lactee.

Atomii neutri de hidrogen și heliu din cloud circulă prin Sistemul Solar la aproximativ 56.000 mph (90.000 km / h). Atomii de hidrogen ionizează rapid, dar atomii de heliu circulă pe o cale guvernată în mare parte de gravitația Soarelui. Acest lucru creează un con de focalizare a heliului - o adiere concentrată în aval de Soare - cu o densitate mult mai mare de atomi neutri. Acestea se ciocnesc ușor cu ionii de vânt solari și emit raze X moi.

Confirmarea bulei fierbinți locale este o dezvoltare semnificativă în înțelegerea mediului interstelar, care este crucial pentru înțelegerea formării stelelor și a evoluției galaxiei.

"Echipa DXL este un exemplu extraordinar de știință trans-disciplinară, care reunește astrofizicieni, oameni de știință planetari și heliofizicieni", a declarat coautorul F. Scott Porter de la Goddard Space Flight Center de la NASA. „Este neobișnuit, dar foarte plăcut când oamenii de știință cu interese atât de diverse se reunesc pentru a produce astfel de rezultate inovatoare.”

Lucrarea a fost publicată în Nature.

Pin
Send
Share
Send