New Horizons раскрывает тайны фона Лайман-альфа в Галактике

Недавнее исследование, проведенное командой космического аппарата New Horizons под руководством SwRI (Юго-Западного исследовательского института), представило первую в истории карту галактики в ультрафиолетовом излучении Лайман-альфа. Эти наблюдения, выполненные на расстоянии 57 астрономических единиц от Солнца, дают новый взгляд на галактическую среду, окружающую Солнечную систему. Результаты исследования, опубликованные в The Astronomical Journal, раскрывают важные детали о распределении межзвездного водорода и структуре локального галактического окружения.

Доктор Рэнди Гладстоун, ведущий автор исследования, подчеркивает значимость полученных данных: «Понимание фона Лайман-альфа помогает пролить свет на близлежащие галактические структуры и процессы». Он также отмечает, что «это исследование предполагает, что горячие межзвездные газовые пузыри, подобные тому, в который погружена наша Солнечная система, на самом деле могут быть областями усиленных выбросов водородного газа на длине волны, называемой Лайман-альфа».

Лайман-альфа — это ультрафиолетовая спектральная линия водорода, играющая ключевую роль в астрофизике, так как позволяет изучать распределение и динамику межзвездного газа. Инструмент Alice, ультрафиолетовый спектрограф на борту New Horizons, изначально разработанный для исследований атмосферы Плутона, был использован для систематических наблюдений фонового излучения Лайман-альфа. После завершения основной миссии аппарат продолжил сбор данных, проведя в 2023 году масштабное сканирование, охватившее 83% неба.

Одним из ключевых выводов исследования стало обнаружение фоновой яркости Лайман-альфа, которая оказалась в 10 раз выше, чем предполагали предыдущие модели. «Эти результаты указывают на испускание и рассеяние фотонов Лайман-альфа атомами водорода в оболочке горячего пузыря, который, как известно, окружает нашу Солнечную систему и близлежащие звезды», — поясняет Гладстоун. Этот пузырь, известный как Локальный пузырь, сформирован ударными волнами от древних сверхновых и является областью повышенной ионизации водорода.

Важным аспектом исследования стало опровержение гипотезы о существовании водородной стены — области накопления межзвездного водорода на границе гелиосферы. «Однако данные New Horizons не показали ничего, что указывало бы на то, что стена является важным источником выбросов Лайман-альфа», — отмечается в работе. Это ставит под сомнение прежние представления о взаимодействии солнечного ветра с межзвездной средой.

Алан Стерн, главный исследователь миссии New Horizons, подчеркивает значимость этих наблюдений: «Это действительно знаковые наблюдения, дающие первый ясный вид на небо, окружающее Солнечную систему, на этих длинах волн, и раскрывающие новые характеристики этого неба, и опровергающие старые идеи». Он также отмечает, что полученная карта станет основой для будущих исследований, направленных на более глубокое понимание структуры и динамики нашей галактической окрестности.

Таким образом, исследование New Horizons не только предоставляет первую детальную карту излучения Лайман-альфа вблизи Солнечной системы, но и меняет представления о распределении межзвездного водорода, подчеркивая роль локальных горячих пузырей и опровергая некоторые устоявшиеся астрофизические модели.