Vad kommer rymdfarkosten Voyager att möta härnäst? Hubble hjälper till att tillhandahålla en färdplan
Tvillingfarkosten Voyager tar sig nu igenom det interstellära mediet. Även om de går dit ingen har gått tidigare, är vägen framåt inte helt okänd.
Astronomer använder rymdteleskopet Hubble för att observera 'vägen' framför dessa banbrytande rymdfarkoster, för att ta reda på vilka olika material som kan ligga längs Voyagers vägar genom rymden.
Genom att kombinera Hubble-data med informationen som Voyagers kan samla in och skicka tillbaka till jorden, sa astronomer att en preliminär analys avslöjar 'en rik, komplex interstellär ekologi, som innehåller flera moln av väte spetsat med andra element.'
'Detta är ett utmärkt tillfälle att jämföra data från in situ-mätningar av rymdmiljön av rymdfarkosten Voyager och teleskopiska mätningar av Hubble', säger Seth Redfield från Wesleyan University, som ledde studien. 'Voyagerna tar prover på små regioner när de plöjer genom rymden i ungefär 38 000 miles per timme. Men vi har ingen aning om dessa små områden är typiska eller sällsynta. Hubbleobservationerna ger oss en bredare bild eftersom teleskopet tittar längs en längre och bredare väg. Så Hubble ger sammanhang till vad varje Voyager går igenom.”
De kombinerade uppgifterna ger också nya insikter om hur vår sol färdas genom det interstellära rymden, och astronomer hoppas att dessa kombinerade observationer kommer att hjälpa dem att karakterisera de fysiska egenskaperna hos det lokala interstellära mediet.
'Helst skulle syntetisering av dessa insikter med in situ-mätningar från Voyager ge en oöverträffad överblick över den lokala interstellära miljön', säger Hubble-teammedlemmen Julia Zachary från Wesleyan University.
Den första titten på molnens sammansättning visar mycket små variationer i mängden av de kemiska elementen som finns i strukturerna.
'Dessa variationer kan betyda att molnen bildades på olika sätt, eller från olika områden, och sedan kom samman,' sa Redfield.
I den här illustrationen tittar NASA:s rymdteleskop Hubble längs vägarna för NASA:s rymdfarkoster Voyager 1 och 2 när de färdas genom solsystemet och in i det interstellära rymden. Hubble stirrar på två siktlinjer (de dubbla konformade särdragen) längs varje rymdfarkosts väg. Teleskopets mål är att hjälpa astronomer att kartlägga interstellär struktur längs varje rymdfarkosts stjärnbundna rutt. Varje siktlinje sträcker sig flera ljusår till närliggande stjärnor. Kredit: NASA, ESA och Z. Levy (STScI).
Astronomer ser också att regionen som vi och vårt solsystem passerar genom just nu innehåller 'klumpigare' material, som kan påverka heliosfären, den stora bubbla som produceras av vår sols kraftfulla solvind. Vid sin gräns, kallad heliopaus, trycker solvinden utåt mot det interstellära mediet. Hubble och Voyager 1 gjorde mätningar av den interstellära miljön bortom denna gräns, där vinden kommer från andra stjärnor än vår sol.
'Jag är verkligen fascinerad av interaktionen mellan stjärnor och den interstellära miljön,' sa Redfield. 'Den här typen av interaktioner sker runt de flesta stjärnor, och det är en dynamisk process.'
Både Voyagers 1 och 2 lanserades 1977 och båda utforskade Jupiter och Saturnus. Voyager 2 besökte Uranus och Neptunus.
Voyager 1 är nu 13 miljarder miles (20 miljarder km) från jorden och gick in i det interstellära rymden 2012, området mellan stjärnorna som är fyllt med gas, damm och material som återvunnits från döende stjärnor. Det är det längsta en mänskligt tillverkad rymdfarkost ens har rest. Nästa stora 'landmärke' för Voyager 2 är om cirka 40 000 år då den kommer att komma inom 1,6 ljusår från stjärnan Gliese 445, i stjärnbilden Camelopardalis.
Voyager 2, är 10,5 miljarder miles (16,9 miljarder km) från jorden och kommer att passera 1,7 ljusår från stjärnan Ross 248 om cirka 40 000 år.
Naturligtvis kommer ingen av rymdfarkosterna att vara operativa då.
Men forskare hoppas att Voyagers under åtminstone de kommande 10 åren kommer att göra mätningar av interstellärt material, magnetfält och kosmiska strålar längs deras banor. De kostnadsfria Hubble-observationerna kommer att hjälpa till att kartlägga interstellär struktur längs rutterna. Varje siktlinje sträcker sig flera ljusår till närliggande stjärnor. Genom att sampla ljuset från dessa stjärnor, mätte Hubbles Space Telescope Imaging Spectrograph hur interstellärt material absorberade en del av stjärnljuset och lämnade kontrollanta spektrala fingeravtryck.
När Voyagers får slut på ström och inte längre kan kommunicera med jorden, hoppas astronomerna fortfarande kunna använda observationer från Hubble och efterföljande rymdteleskop för att karakterisera miljön dit våra robotutsände till kosmos kommer att resa.
Källa: HubbleSite