Minulý víkend jsem trávil batohem v národním parku Rocky Mountain, kde ačkoli zasněžené vrcholy a nebezpečně blízká divoká zvěř byly ohromující, noční obloha triumfovala. Bez ohně hvězdy, několik planet a překvapivě jasná Mléčná dráha poskytly jediné světlo, které nás povedlo.
Noční obloha, jak ji vidí lidské oko, je však relativně tmavá. Malé viditelné světlo, které se táhne vesmírem od hvězd, mlhovin a galaxií, skutečně dosáhne Země. Celá noční obloha, jak jej vidí rentgenový detektor, však slabě svítí.
O původech měkké rentgenové záře pronikající po obloze se v posledních 50 letech velmi diskutovalo. Nové nálezy však ukazují, že pochází zevnitř i zvenčí Sluneční soustavy.
Desetiletí mapování oblohy v rentgenových paprscích s energií kolem 250 elektron voltů - asi 100krát více energie než viditelné světlo - odhalilo měkkou emisi po obloze. Astronomové už dlouho hledali jeho zdroj.
Astronomové nejprve navrhli „lokální horkou bublinu“ plynu - pravděpodobně vyřezanou blízkou explozí supernovy během posledních 20 milionů let - k vysvětlení rentgenového pozadí. Díky vylepšeným měřením bylo stále jasnější, že Slunce sídlí v oblasti, kde je mezihvězdný plyn neobvykle řídký.
Vysvětlení místních bublin bylo však výzvou, když si astronomové uvědomili, že komety jsou neočekávaným zdrojem měkkých rentgenových paprsků. Ve skutečnosti se tento proces, známý jako výměna náboje slunečního větru, může vyskytnout kdekoli atomy interagují se slunečními ionty větru.
Po tomto objevu astronomové obrátili oči do Sluneční soustavy a začali se ptát, zda by rentgenové pozadí mohlo být vytvořeno ionizovanými částicemi ve slunečním větru, které se střetávají s rozptýleným meziplanetárním plynem.
Za účelem vyřešení výjimečného tajemství vyvinul tým astronomů vedený Massimillianem Galeazzi z University of Miami rentgenový přístroj schopný provádět nezbytná měření.
Galeazzi a jeho kolegové přestavěli, testovali, kalibrovali a upravili rentgenové detektory původně navržené Wisconsinskou univerzitou a v 70. letech létaly na znějících raketách. Mise byla pojmenována DXL pro difúzní rentgenovou emisi z místní galaxie.
12. prosince 2012, DXL vypuštěno z raketového doletu White Sands v Novém Mexiku na vrcholu sondážní rakety NASA Black Brant IX. Dosáhl nejvyšší nadmořské výšky 160 mil a strávil celkem pět minut nad zemskou atmosférou.
Shromážděná data ukazují, že v emisi dominuje lokální horká bublina, přičemž nanejvýš 40 procent pochází ze sluneční soustavy.
"Je to významný objev," uvedla hlavní tisková zpráva Massimiliano Galeazzi z University of Miami v tiskové zprávě. "Konkrétně existence nebo neexistence místní bubliny ovlivňuje naše chápání galaxie v blízkosti Slunce a může být použita jako základ pro budoucí modely struktury Galaxie."
Nyní je jasné, že Sluneční soustava právě prochází malým oblakem studeného mezihvězdného plynu, když se pohybuje přes Mléčnou dráhu.
Neutrální atomy vodíku a helia v cloudu proudí Sluneční soustavou rychlostí asi 90 000 km / h. Atomy vodíku rychle ionizují, ale atomy helia se pohybují po cestě do značné míry řízené gravitací Slunce. Tím se vytvoří kónus zaměřující se na helium - vánek zaměřený po proudu od Slunce - s mnohem větší hustotou neutrálních atomů. Tyto se snadno srazí se slunečními ionty a emitují měkké rentgenové paprsky.
Potvrzení lokální horké bubliny je významným vývojem v našem chápání mezihvězdného média, které je rozhodující pro pochopení tvorby hvězd a vývoje galaxií.
"Tým DXL je mimořádným příkladem mezioborové vědy, která sdružuje astrofyziky, planetární vědce a heliofyziky," řekl spoluautor F. Scott Porter z Goddard Space Flight Center NASA. "Je to neobvyklé, ale velmi prospěšné, když se vědci s tak rozmanitými zájmy sejdou, aby dosáhli takových průlomových výsledků."
Příspěvek byl publikován v Nature.
