Voyager 2 досяг міжзоряного простору, що підтвердили вчені

Астрофізики виявили стрибок щільності плазми, що підтверджує, що космічний апарат увійшов у царство зірок; разом зі своїм близнюком, він надає додаткові підказки щодо геліосфери.

У Вояджера-1 з’явився компаньйон у царстві зірок, йдеться в прес-релізі Університету Айови, США.

Дослідники з цього громадського дослідницького університету повідомляють, що космічний апарат Voyager 2 увійшов у міжзоряне середовище (ISM), область космосу за бульбашкоподібною межею, що створюється сонячним вітром. Таким чином, Вояджер-2 стає другим об’єктом, створеним людиною, який відправляється поза межі впливу нашого Сонця, після того, як це зробив Voyager 1 у 2012 році.

У новому дослідженні вчені підтверджують перехід «Voyager 2» 5 листопада 2018 року до ISM, вказуючи на чіткий стрибок щільності плазми, виявлений за допомогою плазмо-хвильового прибору Університету Айови, встановленого на космічному кораблі. Помітне збільшення щільності плазми свідчить про перехід Вояджера-2 від гарячої плазми нижчої щільності, характерної для сонячного вітру, до холодної плазми міжзоряного простору з більшою щільністю. Це також схоже на стрибок щільності плазми, який зазнав Voyager 1, коли перейшов у міжзоряний простір.

«В історичному сенсі стара ідея про те, що сонячний вітер просто поступово буде зникати, чимдалі ви заходитимете у міжзоряний простір, просто не відповідає дійсності, - каже Дон Ґурнетт з Університету Айови, співавтор дослідження. – Ми показуємо з Voyager 2, як і раніше Voyager 1, що там є чітка межа. Це просто дивно, як рідини, включаючи плазму, утворюють межі.»

Ґурнетт, почесний професор кафедри фізики і астрономії Університету Айови, є основним дослідником на плазмо-хвильовому приборі на борту Voyager 2. Також, він є головним дослідником на плазмо-хвильовому приборі на борту Voyager 1 і є автором дослідження 2013 року, опублікованого в Science, яке підтвердило входження Voyager 1 у міжзоряне середовище.

Входження Voyager 2 у міжзоряне середовище сталося за 119,7 астрономічних одиниць (AU), або на відстані понад 17,7 мільярдів кілометрів від Сонця. Voyager 1 увійшов у ISM за 122,6 AU. Космічні апарати були запущені в космос протягом кількох тижнів один після одного в 1977 році, з різними цілями для місії та траєкторіями. І все ж, вони перейшли у міжзоряний простір на майже однакових відстанях від сонця.

Це надає цінні підказки щодо структури геліосфери – пузиря, за формою схожого на вітровказівник, створений сонячним вітром, який простягається до межі Сонячної системи.

«Це натякає на те, що геліосфера симетрична, принаймні в двох точках перетину космічних апаратів Voyager, - каже Білл Курт, науковий співробітник Університету Айови та співавтор дослідження. – Це говорить про те, що ці дві точки на поверхні майже на однаковій відстані.»

«Там майже сферична передня сторона, - додає Ґурнетт. – Це як притуплена куля.»

Дані від університетського прибору на Voyager 2 також надають додаткові підказки щодо товщини геліосфери, її зовнішньої області та точки, де сонячний вітер в міжзоряному просторі накопичується проти вітру, що наближається, що Ґурнетт уподібнює ефекту снігоочисника на міській вулиці.

Дослідники Університету Айови стверджують, що геліопустище (на малюнку як heliosheath) має різну товщину, ґрунтуючись на даних, що показують, що Вояджер-1 проплив на 10 AU далі, ніж його близнюк, щоб досягти геліопаузи (heliopause), межі, в якій сонячний вітер та міжзоряний вітер перебувають у рівновазі, і вважається точкою перетину міжзоряного простору. Дехто думав, на основі моделей геліосфери, що Voyager 2 першим здійснить цей перетин.

«Це ніби дивитися на слона за допомогою мікроскопа, - зазначив Курт, ніби двоє людей піднімають погляд, дивлячись у мікроскопи на слона, і приходять до різних вимірювань. – Ви поняття не маєте, що відбувається по середині. Що роблять моделі, то це намагаються взяти інформацію, яку ми отримали з цих двох точок, і що ми дізналися впродовж польоту, і зібрати глобальну модель геліосфери, яка відповідає цим спостереженням.»

Останнє вимірювання від Voyager 1 було отримано, коли космічний апарат знаходився на відстані 146 AU, або за понад 21,7 мільярдів кілометрів від Сонця. Плазмо-хвильовий прибор реєструє, що щільність плазми збільшується, при тому, що космічний апарат зараз знаходиться настільки далеко, що потокам даних з нього потрібно більше 19 годин, аби досягти Землі.

«Два Вояджери переживуть Землю, - каже Курт. – Вони перебуватимуть на власних орбітах навколо галактики впродовж п’яти мільярдів років і довше. І ймовірність того, що вони зіткнуться з чимось, майже дорівнює нулю.»

«Вони можуть виглядати трохи зношеними до того часу", - додає Ґурнетт з посмішкою.

Стаття з даним дослідженням була опублікована в Nature Astronomy 4 листопада.

Згідно з даними Групи космічної плазми Массачусетського технологічного інституту, космічний апарат «Voyager 2» 30 жовтня 2019 року знаходився за 112,145 AU від Сонця, а Сонячну систему він покинув зі швидкістю майже 58 тисяч кілометрів на годину.

Читайте ще цікаві новини про космос.