لقد قضيت عطلة نهاية الأسبوع الماضية على الظهر في متنزه روكي ماونتن الوطني ، حيث على الرغم من أن القمم التي اجتاحت الثلوج والحياة البرية القريبة بشكل خطير كانت مذهلة ، كانت السماء الليلية تنتصر. بدون نار ، قدمت النجوم ، وبعض الكواكب ، ودرب التبانة اللامع بشكل مدهش الضوء الوحيد لتوجيه طريقنا.
لكن سماء الليل كما تراها العين البشرية مظلمة نسبيًا. القليل من الضوء المرئي الممتد عبر الكون من النجوم والسدم والمجرات يصل بالفعل إلى الأرض. لكن سماء الليل بأكملها كما يراها كاشف الأشعة السينية ، تتوهج بشكل خافت.
لقد ظلت أصول توهج الأشعة السينية الناعمة التي تتخلل السماء محل جدل كبير على مدار الخمسين عامًا الماضية. لكن النتائج الجديدة تظهر أنها تأتي من داخل وخارج النظام الشمسي.
كشفت عقود من رسم خرائط السماء بالأشعة السينية بطاقات تبلغ حوالي 250 فولت إلكترون - حوالي 100 ضعف طاقة الضوء المرئي - انبعاثًا ناعمًا عبر السماء. وقد بحث الفلكيون منذ فترة طويلة عن مصدره.
في البداية ، اقترح علماء الفلك "فقاعة ساخنة محلية" من الغاز - من المحتمل أن يكون قد نحتها انفجار قريب للمستعر الأعظم خلال العشرين مليون سنة الماضية - لشرح خلفية الأشعة السينية. جعلت القياسات المحسنة من الواضح بشكل متزايد أن الشمس تقيم في منطقة يكون فيها الغاز بين النجوم متفرقًا بشكل غير عادي.
لكن تفسير الفقاعة المحلية تم تحديه عندما أدرك الفلكيون أن المذنبات كانت مصدرًا غير متوقع للأشعة السينية الناعمة. في الواقع ، يمكن أن تحدث هذه العملية ، المعروفة باسم تبادل شحنة الرياح الشمسية ، في أي مكان تتفاعل فيه الذرات مع أيونات الرياح الشمسية.
بعد هذا الاكتشاف ، وجه علماء الفلك أعينهم إلى داخل النظام الشمسي وبدأوا في التساؤل عما إذا كانت خلفية الأشعة السينية قد تنتج عن الجزيئات المتأينة في الرياح الشمسية التي تتصادم مع الغاز المنتشر بين الكواكب.
من أجل حل اللغز البارز ، قام فريق من علماء الفلك بقيادة ماسيميليانو جاليزي من جامعة ميامي بتطوير أداة أشعة سينية قادرة على أخذ القياسات اللازمة.
قام جاليزي وزملاؤه بإعادة بناء أجهزة الكشف بالأشعة السينية واختبارها ومعايرتها وتكييفها والتي صممت في الأصل من قبل جامعة ويسكونسن وحلقت على صواريخ السبر في السبعينيات. تم تسمية المهمة DXL ، لانبعاث الأشعة السينية المنتشرة من المجرة المحلية.
في 12 ديسمبر 2012 ، أطلقت DXL من مجموعة الصواريخ وايت ساندز في نيو مكسيكو فوق صاروخ سبر ناسا بلاك برانت IX. وصل ارتفاعه إلى 160 ميلاً ، وقضى ما مجموعه خمس دقائق فوق الغلاف الجوي للأرض.
تُظهر البيانات التي تم جمعها أن الفقاعة الساخنة المحلية تهيمن على الانبعاثات ، حيث تنشأ على الأكثر 40 بالمائة من داخل النظام الشمسي.
قال المؤلف الرئيسي ماسيميليانو جاليزي من جامعة ميامي في بيان صحفي "هذا اكتشاف مهم". "على وجه التحديد ، يؤثر وجود الفقاعة المحلية أو عدم وجودها على فهمنا للمجرة بالقرب من الشمس ويمكن استخدامها كأساس للنماذج المستقبلية لبنية المجرة".
من الواضح الآن أن النظام الشمسي يمر حاليًا عبر سحابة صغيرة من الغاز البينجمي البارد أثناء تحركه عبر درب التبانة.
تتدفق ذرات الهيدروجين والهيليوم المحايدة في السحابة عبر النظام الشمسي بسرعة حوالي 56000 ميل في الساعة (90.000 كم / ساعة). تتأين ذرات الهيدروجين بسرعة ، لكن ذرات الهيليوم تسير في مسار تحكمه إلى حد كبير جاذبية الشمس. هذا يخلق مخروطًا يركز على الهيليوم - نسيم يركز في اتجاه المصب من الشمس - بكثافة أكبر بكثير من الذرات المحايدة. تتصادم هذه بسهولة مع أيونات الرياح الشمسية وتنبعث منها الأشعة السينية الناعمة.
إن تأكيد الفقاعة الساخنة المحلية هو تطور مهم في فهمنا للوسط النجمي ، وهو أمر حاسم لفهم تكوين النجوم وتطور المجرة.
قال المؤلف المشارك ف. سكوت بورتر من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا: "إن فريق DXL هو مثال استثنائي على العلوم متعددة التخصصات ، حيث يجمع بين علماء الفيزياء الفلكية وعلماء الكواكب وعلماء الفيزياء الشمسية". "إنه أمر غير اعتيادي ولكنه مجزي للغاية عندما يجتمع العلماء من ذوي الاهتمامات المتنوعة لتحقيق هذه النتائج الرائدة."
تم نشر الورقة في مجلة Nature.
