Saya menghabiskan akhir pekan ini dengan melakukan backpacking di Taman Nasional Pegunungan Rocky, di mana meskipun puncak salju yang tersapu dan satwa liar yang dekat dan berbahaya sangat mengejutkan, langit malam berdiri dengan kemenangan. Tanpa api, bintang-bintang, beberapa planet, dan Bima Sakti yang sangat terang memberikan satu-satunya cahaya untuk memandu jalan kita.
Tetapi langit malam seperti yang terlihat oleh mata manusia relatif gelap. Cahaya kecil yang terlihat membentang melintasi kosmos dari bintang-bintang, nebula, dan galaksi benar-benar mencapai Bumi. Namun, seluruh langit malam yang terlihat oleh detektor sinar-X bersinar redup.
Asal usul sinar X lembut yang menembus langit telah sangat diperdebatkan selama 50 tahun terakhir. Tetapi temuan baru menunjukkan bahwa itu berasal dari dalam dan di luar Tata Surya.
Puluhan tahun pemetaan langit dalam sinar-X dengan energi sekitar 250 volt elektron - sekitar 100 kali energi cahaya tampak - mengungkapkan emisi lembut di langit. Dan para astronom telah lama mencari sumbernya.
Pada awalnya, para astronom mengusulkan "gelembung panas lokal" gas - kemungkinan diukir oleh ledakan supernova terdekat selama 20 juta tahun terakhir - untuk menjelaskan latar belakang sinar-X. Peningkatan pengukuran membuatnya semakin jelas bahwa Matahari berada di daerah di mana gas antarbintang jarang sekali.
Tetapi penjelasan gelembung lokal ditantang ketika para astronom menyadari bahwa komet adalah sumber sinar-X yang tidak terduga. Faktanya, proses ini, yang dikenal sebagai pertukaran muatan angin matahari, dapat terjadi di mana saja atom berinteraksi dengan ion angin matahari.
Setelah penemuan ini, para astronom mengalihkan pandangan mereka ke dalam Tata Surya dan mulai bertanya-tanya apakah latar belakang sinar-X mungkin dihasilkan oleh partikel terionisasi dalam angin matahari yang bertabrakan dengan gas antar-planet yang difus.
Untuk memecahkan misteri yang luar biasa ini, tim astronom yang dipimpin Massimilliano Galeazzi dari University of Miami mengembangkan instrumen sinar-X yang mampu melakukan pengukuran yang diperlukan.
Galeazzi dan rekan membangun kembali, menguji, mengkalibrasi, dan mengadaptasi detektor sinar-X yang awalnya dirancang oleh University of Wisconsin dan diterbangkan dengan menggunakan roket yang terdengar pada tahun 1970-an. Misi itu bernama DXL, untuk emisi sinar-X Difus dari Galaksi Lokal.
Pada 12 Desember 2012, DXL diluncurkan dari White Sands Missile Range di New Mexico di atas roket NASA Black Brant IX. Itu mencapai ketinggian puncak 160 mil dan menghabiskan total lima menit di atas atmosfer Bumi.
Data yang dikumpulkan menunjukkan bahwa emisi didominasi oleh gelembung panas lokal, dengan, paling banyak, 40 persen berasal dari dalam Tata Surya.
"Ini adalah penemuan yang signifikan," kata pemimpin penulis Massimiliano Galeazzi dari University of Miami dalam siaran pers. "Secara khusus, keberadaan atau tidak adanya gelembung lokal memengaruhi pemahaman kita tentang galaksi di dekat Matahari dan dapat digunakan sebagai dasar untuk model masa depan struktur Galaksi."
Sekarang jelas bahwa Tata Surya saat ini melewati awan kecil gas antarbintang dingin saat bergerak melalui Bima Sakti.
Atom hidrogen dan helium netral awan mengalir melalui Tata Surya sekitar 56.000 mph (90.000 km / jam). Atom-atom hidrogen dengan cepat terionisasi, tetapi atom-atom helium bergerak di jalur yang sebagian besar diatur oleh gravitasi Matahari. Ini menciptakan kerucut pemfokusan helium - angin yang difokuskan ke hilir dari Matahari - dengan kerapatan atom netral yang jauh lebih besar. Ini mudah bertabrakan dengan ion angin matahari dan memancarkan sinar-X yang lembut.
Konfirmasi gelembung panas lokal adalah perkembangan signifikan dalam pemahaman kita tentang medium antarbintang, yang sangat penting untuk memahami pembentukan bintang dan evolusi galaksi.
"Tim DXL adalah contoh luar biasa dari ilmu lintas-disiplin, menyatukan para astrofisikawan, ilmuwan planet, dan ahli heliofisik," kata rekan penulis F. Scott Porter dari Goddard Space Flight Center NASA. "Ini tidak biasa tetapi sangat bermanfaat ketika para ilmuwan dengan beragam minat berkumpul untuk menghasilkan hasil yang inovatif."
Makalah ini telah diterbitkan di Nature.
