Voyager 1, eine der beiden NASA-Raumsonden, die vor 44 Jahren gestartet wurden, und jetzt das fernste von Menschen gebaute Objekt im Weltraum, funktioniert immer noch und fliegt in Richtung Unendlichkeit.
Sie hat den Rand des Sonnensystems durch die Heliopause (die Grenze zum interstellaren Weltraum) verlassen und ist in das interstellare Medium vorgedrungen. Jetzt haben ihre Instrumente das konstante Brummen von interstellarem Gas (Plasmawellen) registriert, wie eine Forschungsarbeit unter Leitung der Cornell University ergab. Die Studie wurde am 10. Mai 2021 im Journal Nature Astronomy veröffentlicht.
Stella Koch Ocker, eine Astronomie-Doktorandin an der Cornell University, entdeckte die Emission bei der Untersuchung von Daten, die langsam aus einer Entfernung von mehr als 22 Milliarden Kilometern zurückgeschickt wurden. „Sie ist sehr schwach und monoton, weil sie in einem schmalen Frequenzband liegt“, sagte Koch Ocker. „Wir registrieren das schwache, ständige Brummen von interstellarem Gas.“
Diese Arbeit erlaubt Wissenschaftlern zu verstehen, wie das interstellaren Medium mit dem Sonnenwind interagiert und wie die schützende Hülle der Heliosphäre geformt ist und durch die interstellare Umgebung verändert wird.
Die Raumsonde Voyager 1 wurde im September 1977 gestartet und flog 1979 an Jupiter und Ende 1980 an Saturn vorbei. Voyager 1 fliegt mit rund 61.000 Kilometern pro Stunde und passierte die Heliopause im August 2012.
Nach dem Eintritt in den interstellaren Weltraum registrierte das Plasma Wave System an Bord der Raumsonde Störungen in dem Gas. Aber zwischen diesen Eruptionen, die durch unsere eigene Sonne verursacht wurden, haben Forscher eine gleichmäßige, beständige Signatur entdeckt, die durch das Fast-Vakuum des Raums produziert wird.
„Das interstellare Medium ist wie ein ruhiger oder leichter Regen“, sagte der Senior-Autor James Rodes, der George Feldstein Professor of Astronomy (A&S). „Im Fall einer Sonneneruption gleicht es der Beobachtung eines Blitzes in einem Gewitter und dann geht es wieder zurück zu dem leichten Regen über.“
Koch Ocker vermutet, dass es im interstellaren Gas mehr Aktivität von geringer Intensität gibt, als Wissenschaftler bisher annahmen. Das erlaubt den Forschern, die räumliche Verteilung von Plasma zu verfolgen – das heißt, wenn es nicht durch Sonneneruptionen gestört wird.
Shami Chatterjee von der Cornell University erklärte, warum die ständige Beobachtung der Dichte des interstellaren Mediums wichtig ist: „Wir hatten nie die Möglichkeit, sie zu beurteilen. Jetzt wissen, wir, dass wir kein sonnenbedingtes Zufallsereignis brauchen, um interstellares Plasma zu messen. Egal, was die Sonne macht, Voyager 1 sendet detaillierte Daten zurück. Die Sonde sagt uns ‚Hier ist die Dichte, in der ich mich jetzt befinde. Und jetzt hier. Und jetzt hier. Voyager 1 ist recht weit entfernt und wird das ständig tun.“
Voyager 1 verließ die Erde mit Technologie aus der Mitte der 1970er Jahre und mit einer Goldenen Schallplatte, die von einem Komitee unter Vorsitz des verstorbenen Cornell-Professors Carl Sagan erstellt wurde.
„Wissenschaftlich betrachtet, ist diese Arbeit ein großer Schritt. Es ist ein Testament der erstaunlichen Voyager-Raumsonde“, sagte Koch Ocker. „Es ist ein Geschenk der Ingenieurstechnik an die Wissenschaft.“
Neben Koch Ocker, Cordes und Chatterjee arbeiteten der emeritierte Professor Donald A. Gurnett (der leitende Wissenschaftler des Plasma Wave System (PWS) beider Voyager-Raumsonden), Professor Steven R. Spangler, sowie William S. Kurth vom PWS-Team an der Studie mit, alle von der University of Iowa.
Die NASA, das Jet Propulsion Laboratory und die National Science Foundation unterstützten die Arbeit. Cordes, Chatterjee und Koch Ocker sind Mitglieder des Carl Sagan Institute.
(THK)
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