Vietin tämän viimeisen viikonlopun reppu Rocky Mountainin kansallispuistossa, missä vaikka lumiset huiput ja vaarallisesti läheinen villieläimet olivat huikeat, yö taivas seisoi voitolla. Ilman tulta, tähdet, muutama planeetta ja yllättävän kirkas Linnunrata tarjosivat ainoan valon opastamaan tietämme.
Mutta ihmisen silmän näkemä yötaivas on melko pimeää. Pieni näkyvä valo, joka ulottuu kosmoksen ympäri tähtiistä, sumuista ja galakseista, todella saavuttaa maan. Koko yötaivas röntgenpaljastimen näkemyksen mukaan kuitenkin hehkuu heikosti.
Taivasta läpäisevän pehmeän röntgenhehkuksen alkuperästä on keskusteltu voimakkaasti viimeisen 50 vuoden ajan. Mutta uudet havainnot osoittavat, että se tulee sekä aurinkokunnan sisä- että ulkopuolelta.
Vuosikymmenten ajan taivaan kartoittaminen röntgensäteillä, joiden energia on noin 250 elektronvolttia - noin 100-kertainen näkyvän valon energiaan - paljasti pehmeän säteilyn taivaalla. Ja tähtitieteilijät ovat pitkään etsineet sen lähdettä.
Aluksi tähtitieteilijät ehdottivat ”paikallista kuumakuplia” kaasua - jota todennäköisesti veti lähistöllä oleva supernovan räjähdys viimeisen 20 miljoonan vuoden aikana - selittääkseen röntgenkuvauksen taustan. Parannetut mittaukset tekivät entistä selvemmäksi, että aurinko sijaitsee alueella, jolla tähtienvälinen kaasu on epätavallisen vähän.
Mutta paikallinen kuplan selitys haastettiin, kun tähtitieteilijät ymmärsivät, että komeetat olivat odottamaton lähde pehmeille röntgensäteille. Itse asiassa tämä prosessi, jota kutsutaan aurinko tuulen varauksen vaihtoksi, voi tapahtua missä tahansa atomien vuorovaikutuksessa aurinko tuulen ionien kanssa.
Tämän löytön jälkeen tähtitieteilijät kääntyivät katseensa aurinkokunnan sisäpuolelle ja alkoivat miettiä, voivatko aurinkotuulessa olevat ionisoituneet hiukkaset rikkoa röntgentaustaa törmääen hajaan planeettaväliseen kaasuun.
Ratkaisemaan jäljellä oleva mysteeri Miamiin yliopiston Massimilliano Galeazzin johtama tähtitieteilijäryhmä kehitti röntgenlaitteen, joka kykenee suorittamaan tarvittavat mittaukset.
Galeazzi ja hänen kollegansa rakensivat uudelleen, testasivat, kalibroivat ja mukauttivat röntgenilmaisimia, jotka alun perin oli suunnitellut Wisconsinin yliopisto ja lentäneet luotain raketeille 1970-luvulla. Operaatio nimettiin DXL paikallisen galaksin diffuusi röntgensäteilyä varten.
DXL aloitti 12. joulukuuta 2012 New Mexican White Sands -ohjusalueelta NASA Black Brant IX -ääniraketin huipulla. Se saavutti 160 mailin huipunkorkeuden ja vietti yhteensä viisi minuuttia maan ilmakehän yläpuolella.
Kerättyjen tietojen mukaan päästöjä hallitsee paikallinen kuuma kupla, korkeintaan 40 prosenttia peräisin aurinkokunnasta.
"Tämä on merkittävä löytö", sanoi Miamiin yliopiston pääkirjailija Massimiliano Galeazzi lehdistötiedotteessa. "Erityisesti paikallisen kuplan olemassaolo tai puuttuminen vaikuttaa ymmärrykseemme auringon läheisyydessä olevasta galaksista, ja sitä voidaan käyttää perustana tuleville galaksirakenteen malleille."
Nyt on selvää, että aurinkokunta menee tällä hetkellä pienen pilven kylmän tähtienvälistä kaasua läpi liikkuessaan Linnunradan läpi.
Pilven neutraali vety- ja heliumiatomi virtaa aurinkokunnan läpi nopeudella noin 56 000 mph (90 000 km / h). Vetyatomit ionisoituvat nopeasti, mutta heliumiatomit kulkevat tiellä, jota pääosin säätelee Auringon painovoima. Tämä luo heliumin tarkennuskartion - tuulen, joka on keskittynyt alavirtaan auringosta -, jolla on paljon suurempi neutraalien atomien tiheys. Nämä törmäävät helposti aurinko tuuli-ionien kanssa ja lähettävät pehmeitä röntgensäteitä.
Paikallisen kuplan vahvistaminen on merkittävä kehitys ymmärtämisessämme tähtienvälisestä väliaineesta, joka on ratkaisevan tärkeä tähtien muodostumisen ja galaktien evoluution ymmärtämisessä.
"DXL-ryhmä on poikkeuksellinen esimerkki poikkitieteellisestä tieteestä, joka kokoaa yhteen astrofysiikot, planeettatutkijat ja heliofyysikot", kertoi NAV: n Goddardin avaruuslentokeskuksen avustaja F. Scott Porter. "On epätavallista, mutta erittäin palkitsevaa, kun tutkijat, joilla on niin erilaisia intressejä, kokoontuvat tuottamaan tällaisia uraauurtavia tuloksia."
Paperi on julkaistu Nature-lehdessä.
