Experiment DXL prináša nový dôkaz podporujúci teóriu vytvorenia Lokálnej bubliny výbuchom supernovy. Zem, Slnko, okolité planéty a blízke hviezdy sa nachádzajú vnútri tejto bubliny.
Pri prechádzke medzihviezdnými priestormi našej Galaxie nájdete v priemere v každých dvoch centimetroch kubických jeden atóm. Po priblížení sa k okoliu našej heliosféry ich bude menej, vojdete do oblasti nazývanej Lokálna bublina. Tu už budete potrebovať 20 centimetrov kubických aby ste našli jediný atóm. Podľa súčasných odhadov má Lokálna bublina veľkosť prinajmenšom 300 svetelných rokov. Na vysvetlenie jej vzniku sa priam ponúka výbuch supernovy pred približne 10 až 20 miliónmi rokov.
Okolie hviezd za hranicou ich heliosfér je zaplnené riedkym medzihviezdnym plynom. Supernova pri svojom výbuchu vyvrhne do okolitého priestoru materiál zomierajúcej hviezdy. Vonkajšia hranica šírenia sa výbuchu má podobu rázovej vlny. Tá sa pohybuje rýchlosťou niekoľkých tisícov kilometrov za sekundu a takpovediac odhŕňa medzihviezdny plyn. Vnútri rázovej vlny rýchlo klesá hustota. Čím sme od nej ďalej a bližšie k stredu výbuchu, tým menej atómov nájdeme. Ako sa rázova vlna časom zväčšuje, ostáva v jej vnútri bublina s nižšou koncentráciou atómov ako v okolitom medzihviezdnom priestore. Výbuch supernovy prináša vyčistenie medzihviezdného priestoru v jej okolí.
Ako vieme, koľko atómov je v priestore za hranicami našej heliosféry, keď sme tam ešte neboli? Nikdy sme tak ďaleko nemali detektor, ktorý by to dokázal priamo zmerať. Vieme to z intenzity registrovaného röntgenového žiarenia s energiou približne 1/4 keV prichádzajúceho z vesmíru. Je ho viac než by sme čakali. Pri šíreni sa priestorom sa jeho časť absorbuje medzihviezdnym plynom. Ak vidíme viac röntgenového žiarenia, znamená to menej atómov medzihviezdného plynu. Iba ak by to bolo celé inak. Čo ak je zdrojom tohto žiarenia niečo iné? Potom by Lokálna bublina, ani žiaden blízky výbuch supernovy pred miliónmi rokov neexistoval.
Ďalším možným zdrojom röntgenového žiarenia s energiami menej než kiloelektrónvolt (žiarenie s rádovo stonásobne vyššou frekvenciou než má viditeľné svetlo) môže byť proces nazývaný SWCX. SWCX je skratka zo Solar Wind Charge eXchange, čo je výmena náboja medzi medzihviezdným plynom a slnečným vetrom. Slnečný vietor je vysoko ionizovaný plyn. To je plyn, ktorého atómy nie sú elektricky neutrálne, čo je spôsobené tým, že prišli o svoje elektróny. Atómy ionizovaného plynu majú preto kladný elektrický náboj. Potom pri interakcii s medzihviezdným plynom môžu jeho neutrálnym atómom brať ich elektróny. Pri ňom sa produkuje röntgenové žiarenie požadovaných ~1/4 keV energií.
Otázkou bolo, koľko z registrovaného röntgenového žiarenia vzniká pri SWCX procese na hranici heliosféry a koľko prichádza z medzihviezdného priestoru. Ich pomer rozsúdi otázku existencie Lokálnej bubliny. Situácia sa rozjasnieva so zverejnením výsledkov experimentu DXL v prestížnom magazíne Nature.
DXL experiment prišiel na scénu riešenia tohto problému pred pár rokmi. Išlo o experiment na sondážnej rakete, ktorá na svoj suborbitálny let odštartovala 12. decembra 2012 z vojenskej raketovej strelnice White Sands Missile Range v Novom Mexiku. Počas letu dvojica detektorov snímala mapu oblohy v rovine našej domovskej Galaxie. V nej sa nachádza viac medzihviezdného plynu, ktorý odtieni röntgenové žiarenie z mimogalaktického priestoru. Decembrový termín štartu nebol vybraný náhodne. V decembri sa Zem nachádza voči smeru toku medzihviezdného neutrálneho plynu v zákryte za Slnkom. To pôsobí na trajektórie atómov neutrálneho plynu a vytvára oblasť v zákryte oblasť s väčšou hustotou neutrálneho plynu. Z tejto oblasti by vďaka SWCX procesu malo prichádzať viac röntgenového žiarenia. Rozdiel oproti ostatným smerom ukázal aký veľký je príspevok od SWCX procesu.
Ukázalo sa, že výmena náboja medzi slnečným vetrom a neutrálnym plynom prispieva do celkového množstva röntgenového žiarenia s energiou 1/4 keV približne 40 percentami. Dominantná zložka röntgenového žiarenia nepochádza zo SWCX procesu. Teória Lokálnej bubliny získala silný argument v prospech svojej platnosti.
Zdroj: www.nature.com
Pjetro de
Pjetro de
Pjetro de
Imre