Illustration der Voyager, die das Sonnensystem verlässt. (Mark Garlick/Science Photo Library/Getty Images) Voyager 1, das seit seinem Start im Jahr 1977 über 43 Jahre damit verbracht hat, sich von der Erde zu entfernen, ist nun tatsächlich sehr weit entfernt.
Seine Entfernung von der Sonne beträgt mehr als das 150-fache der Entfernung zwischen Erde und Sonne. Es dauert über 21 Stunden, bis mit Lichtgeschwindigkeit übertragene Übertragungen die Erde erreichen. Im Jahr 2012 passierte es offiziell die Heliopause – die Grenze, an der der Druck des Sonnenwinds nicht mehr ausreicht, um in den Wind aus dem interstellaren Raum zu dringen.
Voyager 1 hat das Sonnensystem verlassen – und stellt fest, dass die Leere des Weltraums doch nicht ganz so leer ist.
Bei der neuesten Analyse der Daten der unerschrockenen Sonde aus einer Entfernung von fast 23 Milliarden Kilometern (über 14 Milliarden Meilen) haben Astronomen ab 2017 ein konstantes Summen von Plasmawellen im interstellaren Medium entdeckt, dem diffusen Gas, das lauert zwischen den Sternen.
„Es ist sehr schwach und monoton, weil es in einer schmalen Frequenzbandbreite liegt.“ sagte die Astronomin Stella Koch Ocker von der Cornell University . „Wir entdecken das schwache, anhaltende Summen von interstellarem Gas.“
Offensichtlich wissen wir, dass dies im interstellaren Raum nicht der Fall ist vollständig leer, aber da Sterne so hell sind, ist das deutlich schwächere, dünne Material, das zwischen ihnen hängt, wirklich schwer zu sehen und zu messen. Normalerweise müssen wir uns auf die Art und Weise verlassen, wie sich Licht verändert, wenn es durch interstellare Materie wandert, um zu wissen, ob es dort ist, und um es zu quantifizieren.
Die Voyager-Sonden sind die ersten von Menschenhand geschaffenen Objekte, die den interstellaren Raum betreten, und stellen daher eine einzigartige Gelegenheit dar, das interstellare Medium direkt zu untersuchen.
Aber selbst so weit von der Sonne entfernt und selbst außerhalb der Reichweite des Sonnenwinds ist es nicht gerade einfach. Die Sonne ist immer noch ein helles und lautes Tier, das Sonneneruptionen auslöst, die die Umgebungsbedingungen übertönen können.
„Das interstellare Medium ist wie ein ruhiger oder sanfter Regen“ sagte der Astronom James Cordes der Cornell University. „Im Falle eines Sonnenausbruchs ist es so, als würde man einen Sonnenausbruch entdecken.“ Blitz brach in einem Gewitter aus und dann regnet es wieder leicht.'
Dieser sanfte Regen deutet laut dem Team darauf hin, dass es im interstellaren Medium mehr Aktivität auf niedrigem Niveau geben könnte, als Wissenschaftler angenommen hatten. Wodurch diese Aktivität verursacht wird, ist nicht ganz klar; Dabei könnte es sich um thermisch angeregte Plasmaschwingungen oder quasi-thermisches Rauschen handeln, das durch die Bewegungen von Elektronen im Plasma erzeugt wird und ein lokales elektrisches Feld erzeugt.
Was auch immer die Ursache ist, die Entdeckung hat mehrere Auswirkungen. Das Brummen kann zur Kartierung der Plasmadichte verwendet werden, wenn beide Voyager-Sonden tiefer in den interstellaren Raum vordringen ( Voyager 2 durchquerte 2018 die Heliopause ).
Es kann auch verwendet werden, um die Wechselwirkung zwischen dem interstellaren Medium und dem Sonnenwind besser zu verstehen. Wir wissen, dass es direkt auf der anderen Seite der Heliopause einen Anstieg der Elektronendichte gibt – Beide Voyager-Sonden entdeckten es auf ihrer Weiterreise . Wenn wir die Dichte des interstellaren Mediums genauer kennen, können wir herausfinden, warum.
Die Entdeckung und das Fortbestehen der Emission deuten auch darauf hin, dass die Voyager sie weiterhin nachweisen kann und uns fortlaufend Messwerte liefert, die uns helfen werden, Turbulenzen und die großräumige Struktur des interstellaren Mediums zu verstehen.
„Wir hatten nie die Gelegenheit, es zu bewerten. „Jetzt wissen wir, dass wir kein zufälliges Ereignis im Zusammenhang mit der Sonne brauchen, um interstellares Plasma zu messen“, sagte der Astronom Shami Chatterjee der Cornell University.
„Unabhängig davon, was die Sonne tut, sendet die Voyager Details zurück.“ Das Schiff sagt: „Hier ist die Dichte, durch die ich gerade schwimme.“ Und hier ist es jetzt. Und hier ist es jetzt. Und hier ist es jetzt.' „Die Voyager ist ziemlich weit entfernt und wird dies kontinuierlich tun.“
Allerdings nicht für immer. Der thermoelektrische Radioisotop-Generator, der die Instrumente der Sonde mit Strom versorgt, verschlechtert sich jedes Jahr ein wenig mehr. Von um 2025 , kann es sein, dass sie nicht mehr in der Lage sind, sie am Laufen zu halten.
Deshalb ist es so wichtig, so viele Daten wie möglich zu sammeln, solange noch Möglichkeiten dazu bestehen.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturastronomie .