Астрофизици "се добраха" до междузвездното магнитно поле

През 2008 година в космоса е изведен американският изследователски спътник IBEX (Interstellar Boundary Explorer). Той е предназначен за изучаване на взаимодействието на слънчевия вятър с междузвездното вещество. Веднага след като започва работа, спътникът открива странна област – дълга и тънка ивица, през която в посока към Слънцето преминават повече частици, отколкото в други места. Произходът на т.нар. IBEX-полоса е необяснено, но самото ѝ съществуване отваря възможности за наблюдение на онова, което се случва извън пределите на Слънчевата система – подобно на капките дъжд по стъклото, които ни дават информация за случващото се зад прозореца.

Използвайки данните от IBEX и моделирането на границите на хелиосферата – гигантският магнитен балон, обгръщащ Слънчевата система, астрофизиците са успели да определят силата и насочеността на магнитното поле извън хелиосферата. Така те са получили и информация за междузвездните магнитни полета. Резултатите от разработката си учените са описали в последния брой на Astrophysical Journal Letters.

Изследователите изхождат от най-вероятното обяснение за произхода на ивицата. Хипотезата е, че пътуващите към Слънцето частици са частици от слънчевия вятър, отразени от междузвездното магнитно поле. Слънчевият вятър е поток от заредени частици, породени от Слънцето, които се разлитат от него във всички посоки. В края на хелиосферата тези частици влизат във взаимодействие с междузвездната плазма и движението им се забавя, става по-сложно. Това се случва на дистанция, надвишаваща около два пъти разстоянието до орбитата на Плутон. Космическият апарата “Вояджър 1” пресече т.нар. граница на ударната вълна, която се определя на разстояние от около 94 астрономични единици (над 14 милиарда километра).

Някои протони от слънчевия вятър се сдобиват с електрони в тази област и така се превръщат в електрически неутрални атоми водород. Това им позволява да пресекат границата на т.нар. хелиопауза, защото вече не им въздейства магнитното поле. Припомнете си, че магнитното поле кара заредените частици да се въртят по окръжност или да се движат по спирала, следвайки линиите на магнитното поле.

Попадайки в междузвездната среда, атомите водород могат да загубят електрон и това отново ги прави подвластни на магнитните сили. Някои от тези частици, при благоприятно стечение на обстоятелствата, могат да “закачат” друг електрон и по този начин да започнат пътуване обратно към Земята и да попаднат върху детекторите на IBEX. Тези частици носят информация за взаимодействието с междузвездното магнитно поле и дават на учените безпрецедентна представа за особеностите на тези области в пространството.

Например, частиците с най-голям и най-малък енергиен заряд трябва да пристигат от различни области на пространството, което обрисува картината на въздействието на междузвездното магнитно поле върху хелиосферата.

До този момент само сондата “Вояджър 1” даваше данни от прякото наблюдение на междузвездното магнитно поле, но само в близост до хелиопаузата, където то се изкривява. Новият анализ позволява да се определи магнитното поле зад нейните черти. Резултатите от двата източника, като цяло се съгласуват много добре, пишат астрофизиците.