In het ijle plasma (geladen gas) dat de interstellaire ruimte vult heeft de Amerikaanse ruimtesonde Voyager 1 een langdurige reeks golven gemeten, waar zij voorheen alleen sporadische uitbarstingen detecteerde (Nature Astronomy).
Voyager 1 heeft in augustus 2012 de heliosfeer – de magnetische invloedssfeer van onze zon – verlaten, en bevindt zich sindsdien in de interstellaire ruimte.
De ruimtesonde seint nog steeds meetgegevens over naar de aarde.
Op dit moment bevindt Voyager 1 zich nog in een turbulent overgangsgebied in het ‘kielzog’ van de heliosfeer, die zich een weg baant door de interstellaire ruimte.
De verwachting is dat zij uiteindelijk in rustiger ‘vaarwater’ terecht zal komen, maar op dit moment is de aanwezigheid van de heliosfeer nog steeds voelbaar.
Op basis van de Voyager-gegevens heeft promovendus Stella Ocker van de Cornell-universiteit in Ithaca, New York, kunnen vaststellen dat het materiaal waar Voyager 1 doorheen gaat – een ijl mengsel van deeltjes en straling – niet overal dezelfde dichtheid heeft.
Het vertoont golven, veroorzaakt door een combinatie van de draaiing van ons Melkwegstelsel, supernova-explosies en uitbarstingen van onze eigen zon.
Deze golven brengen op hun beurt de rijkelijk aanwezige elektronen in hun omgeving aan het trillen.
In reactie daarop produceren deze deeltjes signalen op een frequentie die afhankelijk is van hoe dicht ze opeengepakt zijn.
Hoe hoger de frequentie of ‘toonhoogte’ van het signaal, dat met twee antennes van Voyager 1 wordt geregistreerd, des te hoger is de elektronendichtheid.
Al kort nadat de ruimtesonde de heliosfeer verliet zijn duidelijke variaties in de ‘fluittoon’ van de elektronen gemeten.
Deze worden veroorzaakt door schokgolven die van onze zon afkomstig zijn en treden met tussenpozen van ruwweg een jaar op.
Daardoor geven deze variaties slechts een ruwe indicatie van de dichtheidsverschillen in het interstellaire medium.
Bij nauwkeurig onderzoek van de Voyager-gegevens heeft Ocker nu echter nog een tweede zwakker signaal ontdekt dat óók de dichtheid van het interstellaire medium blijkt te volgen.
Het gaat om een vrijwel constant signaal dat kleine frequentie-fluctuaties vertoont.
Op basis van dit signaal heeft zij kunnen vaststellen dat de elektronendichtheid rond Voyager 1 in 2013 begon te stijgen en medio 2015 zijn huidige, ruwweg veertig keer zo hoge niveau bereikte. Sindsdien lijkt de gemiddelde dichtheid van het interstellaire medium waar de ruimtesonde doorheen beweegt nauwelijks meer te zijn veranderd. (EE)
(Image credit:Courtesy NASA/JPL-Caltech/Handout via Reuters)
