Наблюдения New Horizons привели к созданию первой в истории карты галактики в свете Лайман-альфа

Обширные наблюдения миссии NASA New Horizons под руководством SwRI за излучениями Лайман-альфа привели к созданию первой в истории карты галактики в свете Лайман-альфа. Эта разработанная SwRI карта спектрографа Alice (в эклиптических координатах, центрированная в направлении, противоположном Солнцу) отображает относительно равномерную яркость фона Лайман-альфа, окружающего нашу гелиосферу. Черные точки представляют собой приблизительно 90 000 известных ярких в ультрафиолетовом диапазоне звезд в нашей галактике. Указаны северный и южный галактические полюса (NGP и SGP соответственно), а также направление потока межзвездной среды через Солнечную систему (как вверх, так и вниз по течению). Автор: Southwest Research Institute

Обширные наблюдения космического аппарата NASA New Horizons за излучением Лайман-альфа привели к первой в истории карте галактики на этой важной ультрафиолетовой длине волны, что дает новый взгляд на галактическую область, окружающую нашу Солнечную систему. Результаты описаны в новом исследовании, проведенном командой New Horizons под руководством SwRI.

Недавно опубликованная исследовательская работа Р. Г. Гладстона и соавторов, в которой подробно излагаются наблюдения и их интерпретация, «Небо со звездой Лайман-альфа, наблюдаемое New Horizons на 57 а. е.», опубликована в The Astronomical Journal.

Лайман-альфа — это определенная длина волны ультрафиолетового света, испускаемого и рассеиваемого атомами водорода. Она особенно полезна астрономам, изучающим далекие звезды, галактики и межзвездную среду, поскольку может помочь определить состав, температуру и движение этих далеких объектов.

Во время своего первоначального путешествия к Плутону New Horizons собрал базовые данные об излучениях Лайман-альфа с помощью инструмента Alice, ультрафиолетового спектрографа, разработанного SwRI. Спектрограф — это инструмент, который астрономы используют для разделения света на различные цвета. Alice специализируется на дальнем ультрафиолетовом диапазоне длин волн.

После того, как основные цели космического корабля на Плутоне были выполнены, ученые использовали Alice для проведения более широких и частых обследований выбросов Лайман-альфа по мере того, как New Horizons удалялся от Солнца. Эти обследования включали обширный набор сканирований в 2023 году, которые охватили примерно 83% неба.

Чтобы выделить выбросы из галактики, команда New Horizons смоделировала рассеянные солнечные выбросы Лайман-альфа и вычла их из данных спектрографа. Результаты указывают на примерно однородную фоновую яркость неба Лайман-альфа, которая в 10 раз сильнее, чем ожидалось по предыдущим оценкам.

«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 и который был образован в результате взрыва сверхновой несколько миллионов лет назад», — сказал Гладстон.

Исследование также не нашло никаких доказательств того, что водородная стена, которая, как считается, окружает гелиосферу Солнца, вносит существенный вклад в наблюдаемый сигнал Лайман-альфа. Ученые предположили, что стена межзвездных атомов водорода будет накапливаться, когда они столкнутся с краем нашей гелиосферы, обширной области пространства, в которой доминирует солнечный ветер, взаимодействующий с межзвездной средой. Однако данные New Horizons не показали ничего, что указывало бы на то, что стена является важным источником выбросов Лайман-альфа.

«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, которые данные Alice New Horizons просто не поддерживают», — сказал соавтор и главный исследователь New Horizons доктор Алан Стерн. «Эта карта Лайман-альфа также обеспечивает прочную основу для будущих исследований, чтобы узнать еще больше».

Больше информации: G. Randall Gladstone et al, The Lyα Sky as Observed by New Horizons at 57 au, The Astronomical Journal (2025). DOI: 10.3847/1538-3881/adc000

Источник: Southwest Research Institute