Saya menghabiskan beg galas hujung minggu lalu di Rocky Mountain National Park, di mana walaupun puncak salji dan hidupan liar yang berbahaya sangat mengejutkan, langit malam berdiri dengan penuh kemenangan. Tanpa api, bintang-bintang, beberapa planet, dan Bima Sakti yang sangat terang memberikan satu-satunya cahaya untuk memandu jalan kita.
Tetapi langit malam yang dilihat oleh mata manusia agak gelap. Cahaya yang kelihatan sedikit membentang di seluruh kosmos dari bintang, nebula, dan galaksi sebenarnya sampai ke Bumi. Seluruh langit malam seperti yang dilihat oleh pengesan sinar-X, bagaimanapun, menyala samar-samar.
Asal-usul cahaya sinar-X lembut yang meresap ke langit telah diperdebatkan sejak 50 tahun yang lalu. Tetapi penemuan baru menunjukkan bahawa ia datang dari dalam dan luar Sistem Suria.
Dekad pemetaan langit dalam sinar-X dengan tenaga sekitar 250 volt elektron - kira-kira 100 kali tenaga cahaya yang dapat dilihat - menunjukkan pelepasan lembut di langit. Dan ahli astronomi telah lama mencari sumbernya.
Pada mulanya, ahli astronomi mencadangkan "gelembung panas tempatan" gas - kemungkinan diukir oleh letupan supernova yang berdekatan selama 20 juta tahun terakhir - untuk menjelaskan latar belakang sinar-X. Pengukuran yang lebih baik menjadikannya semakin jelas bahawa Matahari berada di wilayah di mana gas antarbintang jarang ada.
Tetapi penjelasan gelembung tempatan ditentang ketika para astronom menyedari bahawa komet adalah sumber sinar-X lembut yang tidak dijangka. Sebenarnya, proses ini, yang dikenali sebagai pertukaran cas angin suria, boleh berlaku di mana sahaja atom berinteraksi dengan ion angin suria.
Selepas penemuan ini, para astronom mengalihkan pandangan mereka ke dalam Sistem Suria dan mula bertanya-tanya apakah latar belakang sinar-X mungkin dihasilkan oleh zarah-zarah terionisasi dalam angin suria yang bertembung dengan gas antarplanet yang menyebar.
Untuk menyelesaikan misteri yang luar biasa, pasukan astronomi yang diketuai oleh Massimilliano Galeazzi dari University of Miami mengembangkan instrumen sinar-X yang mampu melakukan pengukuran yang diperlukan.
Galeazzi dan rakannya membina semula, menguji, mengkalibrasi, dan mengesan pengesan sinar-X yang pada asalnya dirancang oleh University of Wisconsin dan diterbangkan dengan roket yang terdengar pada tahun 1970-an. Misi ini diberi nama DXL, untuk pelepasan sinar-X Diffuse dari Galaxy Tempatan.
Pada 12 Disember 2012, DXL dilancarkan dari White Sands Missile Range di New Mexico di atas roket NASA Black Brant IX. Ia mencapai ketinggian 160 batu dan menghabiskan lima minit di atas atmosfer Bumi.
Data yang dikumpulkan menunjukkan bahawa pelepasan dikuasai oleh gelembung panas tempatan, dengan, paling banyak, 40 persen berasal dari dalam Sistem Suria.
"Ini adalah penemuan yang signifikan," kata pengarang utama Massimiliano Galeazzi dari University of Miami dalam siaran akhbar. "Secara khusus, keberadaan atau tidak adanya gelembung lokal mempengaruhi pemahaman kita tentang galaksi di dekat Matahari dan dapat digunakan sebagai landasan model struktur Galaxy masa depan."
Sekarang jelas bahawa Sistem Suria sedang melalui awan gas interstellar kecil ketika bergerak melalui Bima Sakti.
Atom hidrogen dan helium neutral awan mengalir melalui Sistem Suria sekitar 56,000 mph (90,000 km / j). Atom hidrogen cepat mengion, tetapi atom helium bergerak di jalan yang sebahagian besarnya diatur oleh graviti Matahari. Ini menghasilkan kerucut fokus helium - angin yang tertumpu ke hilir dari Matahari - dengan ketumpatan atom neutral yang jauh lebih besar. Ini mudah bertabrakan dengan ion angin suria dan mengeluarkan sinar-X lembut.
Pengesahan gelembung panas tempatan adalah perkembangan yang signifikan dalam pemahaman kita mengenai medium antara bintang, yang sangat penting untuk memahami pembentukan bintang dan evolusi galaksi.
"Pasukan DXL adalah contoh sains lintas disiplin yang luar biasa, menyatukan ahli astrofizik, saintis planet, dan heliofisik," kata pengarang bersama F. Scott Porter dari Pusat Penerbangan Angkasa Goddard NASA. "Tidak biasa tetapi sangat bermanfaat apabila para saintis dengan minat yang pelbagai berkumpul untuk menghasilkan hasil yang sangat hebat."
Makalah ini telah diterbitkan di Nature.
