La sonde Voyager 1 de la NASA détecte le «  bourdonnement  » constant du plasma dans l’espace interstellaire

Voyager 1 – l’objet fabriqué par l’homme le plus éloigné—A fait une autre découverte remarquable concernant l’espace interstellaire.

C’est régulier, persistant et durable: un bourdonnement basse fréquence qui résonne à environ 40 Hz. C’est preuve de plasma, matière si chaude que les électrons ont été enlevés de leurs atomes, résultant en un gaz ionisé ou chargé. À elle seule, la détection du plasma est insignifiante. C’est, après tout, l’une des formes les plus abondantes de matière visible dans l’univers. Ce qui est important, cependant, c’est là où ce plasma a été détecté: le milieu interstellaire très local.

Encore plus significatif est que la NASA Voyager 1 réussi à détecter faible vibrations du plasma dans cette région éloignée de l’espace. Auparavant, la sonde détectait de fortes perturbations dans le plasma, appelées événements d’oscillation du plasma, déclenchées par des éjections de masse coronale du Soleil. En d’autres termes, Voyager 1 a enregistré le fond naturel, ou les niveaux ambiants, de plasma qui existent dans l’espace lointain, et sans l’influence du Soleil. Détails de ceci Découverte ont été publiés aujourd’hui dans Nature Communications.

Lancé en septembre 1977, Voyager 1 est maintenant à plus de 14,1 milliards de kilomètres de la Terre, ce qui en fait le plus éloigné objet fabriqué par l’homme (Voyager 2, sa sonde sœur, est à 11,8 milliards de kilomètres). Voyager 1 est maintenant hors de l’héliopause, une zone prise en sandwich entre le plasma solaire chaud et le milieu interstellaire plus froid aux confins du système solaire. La sonde, voyageant à 38 000 miles par heure, s’aventure maintenant dans l’espace interstellaire, une région caractérisée par des densités de matière exceptionnellement faibles.

Contrairement à son frère, Voyager 1 peut mesurer les vibrations du plasma dans le milieu interstellaire, grâce à son système d’ondes plasma embarqué.

« Ces vibrations se produisent à une fréquence très spécifique, appelée la fréquence du plasma, qui est directement liée à la densité du plasma traversé par Voyager », explique Stella Ocker, doctorante à l’Université Cornell et première auteur de la nouvelle étude. dans un e-mail. «En mesurant la façon dont la fréquence du plasma change au fil du temps, nous pouvons construire une carte de la façon dont le plasma est distribué le long de la trajectoire du Voyager, et apprenez-en davantage sur les processus qui déterminent comment ce plasma se comporte et interagit avec les particules et les champs magnétiques dans le milieu interstellaire. »

Depuis 2012, Voyager 1 a détecté huit événements d’oscillation de plasma distincts, d’une durée allant de quelques jours à une année complète. Ces événements sont causés par des instabilités dans le chocs électroniques des ondes de choc avancées produites par le Soleil.

À partir de 2017, cependant, Voyager 1 a commencé à détecter un faible, pourtant stable et persistante, signature plasmatique en dehors de ces événements énergétiques. Appelé «émission d’onde de plasma», le signal nouvellement détecté est plus étroit que les événements d’oscillation de plasma, se tenant stable à environ 40 Hz. De plus, le signal persiste depuis près de trois ans, ce qui «correspond à une distance parcourue par le vaisseau spatial d’environ 10 ua», soit environ 930 millions de miles., selon le papier. L’émission d’onde de plasma, avec sa bande passante étroite, sa faible amplitude et sa persistance pluriannuelle, «semble être distincte du choc généré par les chocs. [plasma oscillation events]», Comme l’écrivent les astronomes dans leur étude.

Que Voyager 1 a pu détecter ce faiblefréquence bourdonnement était unattendu.

«Le signal de ces vibrations se cache juste au-dessus du seuil de bruit de l’instrument Voyager 1 Plasma Wave System, donc lorsque nous avons d’abord creusé dans les données, nous ne nous attendions pas vraiment à trouver quelque chose de semblable », a déclaré Ocker. «Cette détection pousse vraiment Voyager 1 aux limites de ses capacités.»

Le signal est peut-être faible, mais il est plus fort que ce que les scientifiques pensaient auparavant. C’est un résultat passionnant, comme l’a expliqué Ocker. «Nous retrouvons ces faibles vibrations même lorsqu’il n’y a pas d’éjections de masse coronale du Soleil, ce qui signifie que nous sommes désormais capables de mesurer la fréquence de ces vibrations, et donc la densité du plasma, quand nous le voulons», dit-elle.

En échantillonnant directement les propriétés du milieu interstellaire, les astronomes peuvent «en apprendre beaucoup sur la façon dont notre héliosphère se forme et est façonnée par le milieu interstellaire. et quelles implications cela a pour les conditions dans l’héliosphère », a ajouté Ocker.

De plus, les mesures de la densité du plasma le long du trajet du Voyager peuvent fournir de nouvelles données sur l’environnement stellaire du système solaire. «Le système solaire se déplace réellement à travers le milieu interstellaire, et Voyager 1 se déplace dans une direction similaire à celle du Soleil, donc dans un sens, Voyager 1 détecte les conditions du milieu interstellaire devant nous», a déclaré Ocker.

La nouvelle recherche soulève maintenant des questions importantes, telles que la source physique de ces émissions de plasma extrêmement faibles et constantes. et pourquoi l’équipe n’a pu détecter ces vibrations qu’à partir de 2017. La mission Voyager 1 devrait durer encore plusieurs années, ce qui aidera sûrement. Cela dit, Ocker attend une future mission interstellaire, qui «serait en mesure de mesurer en continu la densité de l’espace avec une précision encore plus élevée que Voyager.»

Heureusement, un tel projet est déjà en préparation. C’est incroyable à admettre, mais notre espèce est désormais présente dans dans le royaume interstellaire.

Suite: Les sondes Voyager détectent un phénomène jusque-là inconnu dans l’espace lointain.