Voyagers létající galaktickými mraky

Astronomové kombinovali data z kosmické lodi Voyager a Hubbleova kosmického dalekohledu, aby zkoumali věci mezi hvězdami.

Astronomové použili Hubbleův kosmický dalekohled ke studiu hvězd ležící za kosmickou lodí Voyager 1 a 2 z pohledu Země, jak ukazuje tento obrázek. Měřítko vzdálenosti je logaritmické. Spektra hvězd umožnila týmu zmapovat strukturu mezihvězdného média podél trasy každé kosmické lodi.
NASA / ESA / Z. Levy (STScI)

Slunce a jeho skupina planet, trpasličí planety a pestrá sutina se pohybují skrze to, co se nazývá mezihvězdné médium. ISM je většinou řídký plyn s průměrnou hustotou zhruba 1 atom na krychlový centimetr. Pro srovnání, vzduch na hladině moře na Zemi je asi 30 miliónů bilionůkrát hustší.

Takže můžete pochopit, proč je ISM obtížné studovat.

Astronomové to zvládnou tak, že se podívají na to, jak ISM absorbuje světlo ze vzdálených hvězd, které musí projít intervenujícím plynem, aby se k nám dostalo. Julia Zachary, Seth Redfield (Wesleyan University) a Jeffrey Linsky (University of Colorado, Boulder) přišli s touto technikou s chytrým experimentem, aby prozkoumali věci, kterými obě kosmické lodi Voyager v současné době létají. Výsledky představili 6. ledna na setkání Americké astronomické společnosti v Dallasu.

Voyager 1 opustil sluneční soustavu v roce 2012; Voyager 2 je stále v heliopauze, hraniční oblasti, kde dochází ke kolizi slunečního větru a mezihvězdného média. Obě kosmické lodi jsou stále funkční a měří hustotu ISM kolem nich. Jejich data na místě však nedávají velký obraz.

Zachary a její kolegové použili Hubbleův kosmický dalekohled k tomu zobrazení Google Earth, aby se podívali na čtyři hvězdy podél stejných linií pohledu - dva za Voyager 1 a dva za Voyager 2 z naší perspektivy. Spektra hvězd odhalila, že atomy hořčíku a uhlíku absorbovaly na cestě část hvězdného světla. V prostoru bylo rozptýleno několik absorpčních prvků (naznačeno Dopplerovým posunem spektrálních čar), což ukazuje, že bylo několik mraků. Mraky ve směru Voyager 1 nejsou stejné jako mraky na trase Voyager 2, což potvrzuje, že ISM je nemotorný.

Tým se však toho naučil víc. Celkové množství absorbovaného světla také odhaluje hustotu ISM podél zorného pole. Tyto informace tým kombinoval s celkovou objemovou hustotou mraků, určenou z předchozích pozorování, samotným plavidlem Voyager a detekcí atomů uhlíku, které byly díky kolizím zvýšeny na vyšší energetickou úroveň. Tým by mohl extrapolovat, jak hustá je ISM na základě toho, kolik kolizí je potřeba k vytvoření vzrušeného uhlíku.

Tím, že vložil všechno do banku a rozdrtil čísla, dokázal vymalovat obrázek toho, co Voyagers jiskří:

Existuje mezihvězdný mrak, kterým projdou Voyager 1 i Voyager 2 právě při výstupu ze sluneční soustavy. Jejich divergentní trajektorie je však poté přenese do různých mraků. Voyager 2 se asi za tisíc let vynoří z oblaku, který zakrývá Slunce. Pod jeho průzorem existují dva další mraky; na základě rychlosti plavidla stráví 90 000 let v prvním, na které dosáhne, poté se přesune do dalšího.

Osud Voyageru 1 je méně jasný: jedna z jeho hvězd má před sebou dva mraky, druhá ne, takže co zasáhne řemeslo?

Doufejme, že oba Voyagers budou pokračovat v práci dalších 5 až 10 let. Poté, co se vypnou, budou pokračovat v létání po svých prakových trasách. Jak uvádí tisková zpráva Hubble, Voyager 1 projde 1, 6 světelných let od hvězdy Gliese 445 za přibližně 40 000 let; Na druhou stranu Voyager 2 přiblíží přibližně 1, 7 světelných let od Rossa 248 přibližně ve stejnou dobu.

Reference: J. Zachary a kol. „Měření místního ISM podél zaměřovacích bodů dvou kosmických lodí Voyager s HST / STIS.“ 229. zasedání Americké astronomické společnosti (leden 2017). Plakát 340.34.


Užijte si naše blogy? Ukažte své uznání předplatným časopisu Sky & Telescope .