Astronomové získali převratnou vizualizaci toho, co nazývají “dýchání sluneční soustavy”. Pomocí pokročilé rentgenové technologie výzkumníci zmapovali záři, která vzniká, když se sluneční vítr – proud nabitých částic ze Slunce – srazí se zemskou atmosférou a heliosférou, ochrannou bublinou, která obklopuje naši sluneční soustavu.
Věda o procesech výměny náboje ve slunečním větru
Jev zodpovědný za tuto záři je známý jako výměna náboje ve slunečním větru. K tomuto procesu dochází, když se těžké ionty ve slunečním větru, jako je uhlík a kyslík, srazí s neutrálními atomy v naší atmosféře nebo heliosféře. Během těchto srážek ionty „kradou“ elektrony z neutrálních atomů a uvolňují energii ve formě měkkých rentgenových paprsků.
Tento objev je obzvláště významný, protože astronomové tradičně nahlíželi na takové emise:
- Od rušení k signálu: Po mnoho let byla výměna nábojů považována za „šum na pozadí“ – nepříjemné rušení, které narušovalo měření hustoty a teploty plazmatu ve vzdálených galaxiích.
- Nová oblast výzkumu: Vytvořením dosud nejjasnější mapy této měkké rentgenové emise vědci změnili fenomén z překážky na plnohodnotnou a vzrušující oblast výzkumu.
Mapování záře pomocí eROSITA
Data byla získána pomocí vesmírného dalekohledu eROSITA, který se od svého startu Roskosmosem v roce 2019 nacházel na oběžné dráze v druhém Lagrangeově bodě (L2) – stabilní pozici 1,5 milionu kilometrů od Země.
Mezi lety 2019 a 2021 eROSITA čtyřikrát naskenovala oblohu a poskytla data ve vysokém rozlišení potřebná k rozlišení vzdálených kosmických signálů od místní sluneční aktivity.
“Uvědomili jsme si, že [tyto variace] nemohou pocházet ze vzdálených galaktických struktur, které jsou konstantní, ale musí být spojeny s jevem mnohem bližším nám: výměnou nábojů ve slunečním větru.”
– Gabriele Ponti, Astronomická observatoř Brera
Pochopení slunečních cyklů a galaktických souvislostí
Izolací místního záření způsobeného slunečním větrem byli vědci schopni dosáhnout dvou důležitých vědeckých cílů:
1. Jasnější pohled na hluboký vesmír: Dokázali úspěšně odfiltrovat „šum“ a vytvořit nezměněný obraz záření ze vzdálených galaxií.
2. Pochopení chování Slunce: Získali podrobné znalosti o tom, jak sluneční vítr kolísá. Studie ukazuje, že tato rentgenová emise sleduje sluneční cyklus, zvyšuje se během období vysoké sluneční aktivity a klesá během slunečních minim.
Toto spojení je životně důležité pro heliofyziku – vědu o Slunci a jeho vlivu na Sluneční soustavu. Pochopení toho, jak heliosféra zkresluje náš pohled na rentgenovou oblohu, je nezbytné pro přesnou interpretaci „teplé fáze“ Mléčné dráhy a plazmy obklopující naši galaxii.
Závěr
Přeměnou dřívějšího zdroje hluku na diagnostický nástroj mohou nyní astronomové využít dýchání sluneční soustavy k lepšímu pochopení jak dynamiky našeho Slunce, tak velkých struktur Mléčné dráhy.
