Tvilling Voyager-rymdskeppet tar sig nu igenom det interstellära mediet. Trots att de går dit ingen har gått tidigare, är vägen framåt den inte helt okänd.
Astronomer använder Hubble Space Telescope för att observera "vägen" framåt för dessa banbrytande rymdfarkoster, för att undersöka vilka olika material som kan ligga längs Voyagers banor genom rymden.
Genom att kombinera Hubble-data med informationen som Voyagers kan samla in och skicka tillbaka till jorden, sade astronomer att en preliminär analys avslöjar "en rik, komplex interstellär ekologi, som innehåller flera vät moln med andra element."
"Detta är en utmärkt möjlighet att jämföra data från in situ-mätningar av rymdmiljön med Voyager-rymdskepp och teleskopmätningar av Hubble," sade Seth Redfield från Wesleyan University, som ledde studien. ”Voyagerna tar prov på små regioner när de plogar genom rymden på cirka 38 000 mil per timme. Men vi har ingen aning om dessa små områden är typiska eller sällsynta. Hubble-observationerna ger oss en bredare vy eftersom teleskopet tittar längs en längre och bredare väg. Så Hubble ger sammanhang till vad varje Voyager passerar. ”
De kombinerade uppgifterna ger också ny insikt i hur vår sol reser genom det interstellära rymden, och astronomer hoppas att dessa kombinerade observationer kommer att hjälpa dem att känneteckna de fysiska egenskaperna hos det lokala interstellära mediet.
"Idealt skulle syntetisera dessa insikter med in situ-mätningar från Voyager ge en enastående överblick över den lokala interstellära miljön," sade Hubble-teammedlem Julia Zachary från Wesleyan University.
Den första titten på molnens sammansättning visar mycket små variationer i överflödet av de kemiska elementen i strukturerna.
"Dessa variationer kan betyda att molnen bildades på olika sätt, eller från olika områden, och sedan samlades," sade Redfield.
Astronomer ser också att regionen som vi och vårt solsystem passerar just nu innehåller "klumpigare" material, vilket kan påverka heliosfären, den stora bubblan som produceras av vår sols kraftfulla solvind. Vid sin gräns, kallad heliopaus, skjuter solvinden utåt mot det interstellära mediet. Hubble och Voyager 1 gjorde mätningar av den interstellära miljön utanför denna gräns, där vinden kommer från andra stjärnor än vår sol.
"Jag är verkligen fascinerad av interaktionen mellan stjärnor och den interstellära miljön," sade Redfield. "Sådana interaktioner händer runt de flesta stjärnor, och det är en dynamisk process."
Både Voyagers 1 och 2 lanserades 1977 och båda utforskade Jupiter och Saturn. Voyager 2 besökte Uranus och Neptune.
Voyager 1 är nu 13 miljarder mil (20 miljarder km) från Jorden och kom in i det interstellära utrymmet 2012, regionen mellan stjärnorna som är fylld med gas, damm och material som återvinns från döende stjärnor. Det är det längsta som ett mänskligt tillverkat rymdskepp till och med har rest. Nästa stora 'landmärke' för Voyager 2 är på cirka 40 000 år när den kommer inom 1,6 ljusår från stjärnan Gliese 445, i stjärnbilden Camelopardalis.
Voyager 2 ligger 16,5 miljarder km från Jorden och kommer att passera 1,7 ljusår från stjärnan Ross 248 på cirka 40 000 år.
Naturligtvis kommer inget rymdfarkoster att fungera då.
Men forskare hoppas att Voyagers under minst de kommande tio åren kommer att göra mätningar av interstellärt material, magnetfält och kosmiska strålar längs deras bana. De kostnadsfria Hubble-observationerna hjälper till att kartlägga interstellar struktur längs vägarna. Varje siktlinje sträcker sig flera ljusår till stjärnor i närheten. Genom att ta prov på ljuset från dessa stjärnor mätte Hubbles rymdteleskopavbildningspektrograf hur interstellärt material absorberade en del av stjärnljuset och lämnade berättigade spektrala fingeravtryck.
När Voyagers tar slut och inte längre kan kommunicera med jorden, hoppas astronomer fortfarande att använda observationer från Hubble och efterföljande rymdteleskop för att karakterisera miljön där våra robotutsändare till kosmos kommer att resa.
Källa: HubbleSite
