Le puzzle du brouillard de rayons X de faible énergie sur l'ensemble du ciel est résolu

Source de cette information :

http://thewatchers.adorraeli.com/2014/07/30/fog-of-low-energy-x-rays-puzzle-resolved/

En résumé , notre système solaire traverse une zone d'énergie qui aurait été causée par l'explosion d'une supernovae au cours des derniers 20 millions d'années.

Traduction de cet article :

30 juillet 2014

Merci au détecteur rénové du  premier vol sur une fusée-sonde de la NASA dans les années 1970, les astronomes ont confirmé les soupçons de longue date que beaucoup de cette lueur tiges d'une région de plusieurs millions de degrés plasma interstellaire connu comme la bulle chaude locale, ou LHB.

Dans le même temps, l'étude établit également des limites supérieures sur la quantité de basse énergie, ou, les rayons X mous produits au sein de notre système planétaire par le vent solaire, une sortie de rafales de particules chargées provenant du soleil.

"Les interactions entre le vent solaire et les atomes neutres dans les comètes, les atmosphères extérieures des planètes, et même le gaz interstellaire produisent des rayons X mous", a expliqué un membre de l'équipe Steve Snowden, un astrophysicien au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland. 

«Nous devons tenir compte de ces processus parce que les rayons X qu'ils produisent compliquent nos observations de l'univers plus large."

Des décennies de la cartographie du ciel en rayons X avec des énergies autour de 250 électrons volts - environ 100 fois l'énergie de la lumière visible - ont révélé une forte émission là où elle ne devrait pas être. Cette lueur, connue sous le nom X-ray fond douce et diffuse, est étonnamment lumineuse dans le plan central riche en gaz de notre galaxie, où il doit être fortement absorbé. 

Cela suggère qu'il s'agit d'un phénomène local, résultant d'une bulle de gaz chaud s'étendant sur quelques centaines d'années-lumière du système solaire dans toutes les directions. Des mesures améliorées ont également établi  de plus en plus clairement que le soleil se trouve dans une région où le gaz interstellaire est exceptionnellement rare. 

Pris ensemble, les données indiquent que notre système solaire se déplace dans une région qui peut avoir été soufflée par une ou plusieurs explosions de supernovae au cours des 20 derniers millions d'années.

Les couleurs indiquent la densité de l'hélium interstellaire près de la Terre et sa mise en valeur dans un cône en aval comme les atomes neutres répondre à la gravité du soleil (bleu est faible densité, le rouge est élevé). On trouvera également les angles d'observation pour DXL et ROSAT image c rédit:. Goddard Space Flight Center de la NASA

Dans les années 1990, une enquête de six mois sur l'ensemble du ciel par l'observatoire allemand de rayons X ROSAT a fourni de meilleures cartes de l'arrière-plan diffus, mais elle a aussi révélé que les comètes étaient une source inattendue de rayons X mous. Comme les scientifiques ont commencé à comprendre ce processus, appelé échange de charge de vent solaire, ils ont réalisé qu'il pourrait se produire à n'importe quel endroit où des atomes neutres interagissent avec les ions du vent solaire.

Dans la dernière décennie, certains scientifiques ont été saisi la difficile interprétation LHB, suggérant que la plupart des rayons X de fond douce et diffuse est le résultat de l'échange de charge ", a déclaré F. Scott Porter, un astrophysicien Goddard participant également à l'étude." Le seul moyen de vérifier est de concevoir un instrument et d'effectuer des mesures ".

Dirigée par Massimiliano Galeazzi, un professeur de physique à l'Université de Miami à Coral Gables, en Floride, une collaboration internationale a développé une mission pour faire exactement cela. L'équipe comprend des scientifiques de la NASA,  e l'Université du Wisconsin - Madison, l'Université du Michigan à Ann Arbor, l'Université du Kansas à Lawrence, de l'Université Johns Hopkins à Baltimore, dans le Maryland, le Centre national français de la recherche scientifique (CNRS), dont le siège à Paris, et d'autres institutions.

Galeazzi et ses collègues ont reconstruit, testé, calibré et adapté des détecteurs de rayons X à l'origine conçus par l'Université du Wisconsin et de vol sur les fusées dans les années 1970. Des composants d'un autre instrument embarqué sur la navette spatiale Endeavour en 1993 ont également donné une nouvelle vie. La mission a été nommé DXL, pour Diffuser des émission de rayons X de la galaxie locale.

Le 12 Décembre 2012, DXL lancé de White Sands Missile Range au Nouveau-Mexique au sommet d'une fusée-sonde Black Brant NASA IX, atteignant une altitude maximale de 160 miles (258 km) et a passé cinq minutes au-dessus de l'atmosphère terrestre. La conception de la mission a permis à l'instrument d'observer un pire scénario impliquant l'échange de charge avec le gaz interstellaire.

Le système solaire traverse actuellement un petit nuage de gaz interstellaire froid dans son déplacement à travers la galaxie.

Neutres le flux du nuage des atomes  d'hydrogène et d'hélium dans le système planétaire à environ 56 000 milles par heure (90 000 kilomètres par heure). Alors que des atomes d'hydrogène ionisent et  répondent à de nombreuses forces , rapidement, les atomes d'hélium voyagent par des chemins largement régis par la gravité du soleil . Cela crée un "hélium se concentrant en forme de cône" en aval du soleil qui traverse l'orbite de la Terre et qui est situé haut dans le ciel vers minuit au début de Décembre.

"Cet hélium se concentrant crée une région avec une plus grande densité d'atomes neutres et un taux de change de charge correspondante améliorée", a déclaré Snowden.

Le vent solaire est accéléré dans la couronne du soleil, la partie la plus chaude de son atmosphère, de sorte que ses atomes ont été ionisés - dépouillés de la plupart de leurs électrons. Quand un atome neutre entre en collision avec un ion de vent solaire, un de ses électrons saute souvent à la particule chargée. Une fois capturé par l'ion, l'électron reste brièvement dans un état excité, puis émet un rayon X mou et s'installe à une énergie inférieure. C'est l'échange de charge de vent solaire en action.

Pour établir une base de référence pour le fond mou de rayons X, les chercheurs ont utilisé les données capturées par la mission de ROSAT en Septembre 1990, dans une direction regardant le long, plutôt que dans l'hélium cône de focalisation. Les résultats, publiés en ligne dans la revue Nature le 27 Juillet, indiquent que seulement environ 40 pour cent de la douce fond de rayons X provenant de l'intérieur du système solaire.

«Nous savons maintenant que l'émission provient de deux sources, mais qui est dominé par la bulle chaude locale», a déclaré Galeazzi. "C'est une découverte importante. Plus précisément, l'existence ou l'inexistence de la bulle locale affecte notre compréhension de la zone de la galaxie près du soleil, et peuvent donc être utilisés comme une base pour de futurs modèles de la structure de la galaxie ".

Galeazzi et ses collaborateurs envisagent déjà le prochain vol de DXL, qui comprendra des instruments supplémentaires pour mieux caractériser l'émission. Le lancement est actuellement prévu pour Décembre 2015.

"L'équipe DXL est un exemple extraordinaire de la science interdisciplinaire, réunissant les astrophysiciens, les scientifiques planétaires, et heliophysiciens", a ajouté Porter. «C'est inhabituel, mais très gratifiant quand les scientifiques avec des intérêts aussi divers se réunissent pour produire de tels résultats révolutionnaires."