Położenie Voyagerów w stosunku do heliopauzy. Wizja artystyczna, NASA-JPL.

Państwo pamiętają przelot sondy New Horizons przez układ Plutona i jego księżyców – Charona i kilku mniejszych (Nixa, Hydry, Kerberosa i malutkiego Styxa)? Było to w 2015 roku i pośrednio uwolnił on pisanie cyklu astro-notek. Teraz pora na kolejną odsłonę misji. Ma nią być przelot w dniu 1 stycznia 2019 roku obok planetoidy MU69, nazwanej Ultima Thule. Oznacza to mniej więcej „koniec osiągalnego świata“. Taką tabliczkę pamiętam też z pobliża norweskiego NordKapp’u. Tam oznaczał rubieże kontynentalnej Europy natomiast tu – początek Pasa Kuipera, czyli peryferyjnych okolic Układu Słonecznego (przynajmniej takiego jakim go znamy współcześnie). Melomani wspomną piosenkę Grzegorza Turnaua pod tym samym tytułem.

Podsumowanie harmonogramu przelotu sondy New Horizons obok MU69.

Aktualnie trwa odliczanie dni, godzin i minut do tego zbliżenia. Ma ono nastąpić o 5:33 UTC 1 stycznia, czyli nieco po wpół do siódmej czasu środkowoeuropejskiego. Pora by wstać i iść do pracy – jednak na Ziemi zamierzamy wtedy świętować Nowy Rok 2019. W chwili maksymalnego zbliżenia do MU69 rozdzielczość liniowa kamery LORRI (Long Range Reconnaissance Imager) wyniesie nawet 35 metrów – więcej niż w przypadku przelotu obok Plutona (tam wyniosła 80 metrów). Rozdzielczości pozostałych instrumentów będą słabsze, jednak pozostanie możliwość wykonania kolorowych zdjęć i stereoskopowego mapowania fragmentu powierzchni MU69.

Ilustracja trajektorii New Horizons przez wewnętrzny Układ Słoneczny. NASA/JHU-APL-SWRI.

Warto wspomnieć, że New Horizons znajduje się przeszło 6 godzin świetlnych od Ziemi, i czas na interwencję wyniesie dwa razy tyle, czyli prawie 12 godzin 16 minut. Całkowitą pojemność danych zgromadzonych przez New Horizons podczas zbliżenia do Ultimy Thule szacuje się na 50GB. Aktualna prędkość transmisji danych z NH (coś, co w języku internautów nosi nazwę przepustowości łącza) wynosi 1000 bitów/s (hej, ta umowa ma już 12 lat!). W wariancie optymistycznym (czyli śmiałym) sonda przeleci o 3500 km od środka masy MU69. Program zbliżenia New Horizons będzie załadowany około 7 dni przed oczekiwaną sekwencją wydarzeń. Sonda mknie z prędkością ponad 1 mln km dziennie. Kluczowe będzie około 100000 km (kilka godzin) największego zbliżenia do Ultimy. Wtedy powinny też zadziałać spektrometr, miernik temperatury powierzchniowej oraz odbiciowości radarowej gruntu Ultimy.

Wizualizacja czerwonego karła zgodnie z wyobrażeniami współczesnej wiedzy. Źródło – NASA/Walt Feimer.

Inną nowością ostatnich dni jest odkrycie (w odległości zaledwie 2000 lat świetlnych od Słońca) jednej z najstarszych znanych nam gwiazd – czerwonego karła o wieku 13.5 mld lat, czyli powstałego prawdopodobnie gdy Wszechświat miał 200 mln lat. Domyślamy się tego po bardzo niskiej zawartości tzw. metali (kosmologowie określają tak wszystkie pierwiastki cięższe od helu) która jest zbieżna z ich zawartością dla materii w bardzo wczesnym etapie ewolucji dostępnego nam do obserwacji Kosmosu. Pierwotnie przypuszczano, że produkcja takich czerwonych karłów jest wyzwalana poprzez kompresję gazu po wybuchach supernowych – przypadek 2MASS J18082002-5104378 B każe wymyślić coś lepszego, czyli poddać w wątpliwość postulat że pierwsze protogwiazdy musiały być wszystkie bardzo masywne.

„Galaktyka w Galaktyce” czyli jeden z 30 strumieni gwiazd (na czerwono). Źródło – Kappelman, Villalobos, Helmi; University of Groningen, Holandia.

Kolejne odkrycie – strumień S1 – to nie, wbrew pozorom, nazwa nowo wybudowanej ekspresówki a jeśli nawet to bardzo zaszczytnej, bo gwiezdnej. Zanim przywołamy kadry ze Star Treka, pomyślmy wpierw o pomiarach prędkości gwiazd w Galaktyce. Tej naszej. Okazuje się, iż część gwiazd kinetycznie wydaje się do Niej nie należeć. Hipotezę (iż jest to nikła część strumienia ciemnej materii powstała po zderzeniu naszej z inną galaktyką) postawił Ciaran O’Hare z Uniwersytetu w Saragossie. Takich strumieni znaleziono około 30, co potwierdzają pomiary misji Gaia podgrupy (30000 z ogółem miliarda zmapowanych) gwiazd w Galaktyce, ale odkrywca uważa że kluczem nie są WIMPy (słabo oddziałujące cząstki o dużej masie) lecz coś innego. Co? Przyszłość i nowe technologie zapewne pokażą. Strumień S1 określono jako huragan ciemnej materii, trzeba jeszcze w nią uwierzyć.

Sonda New Horizons (nie Voyager-2!). Źródło – blog Alana Sterna, NASA/JHU-APL/SWRI.

Zaczęliśmy od sondy New Horizons, kończymy na przeszło 40-letnim locie Voyagera-2. Obwieszczono oficjalnie wylot tej sondy z heliosfery – strefy oddziaływania wiatru słonecznego z ośrodkiem międzywgwiazdowym. Tym samym Voyager osiągnął heliopauzę i podąża naprzeciw kolejnym miliardom km misji. Do tej pory przebył ich już 17 (New Horizons – 7 mld km). Jak objawia się przejście przez heliopauzę? Nagłym wzrostem międzygwiezdnego promieniowania kosmicznego – i to zostało zaobserwowane 5 listopada 2018. Odwrotna rzecz powinna zajść z wiatrem słonecznym – powinien on znacząco osłabnąć – i stało się to dokładnie tego samego dnia. Wreszcie, zarejestrowano także uskok pola magnetycznego, przewidziany przez teoretyków. Teraz Voyager-2 podąża ku Obłokowi Oorta, skupisku komet z których niektóre są wybijane grawitacją pobliskich gwiazd i wędrują po hiperbolicznych orbitach ku Słońcu. Dolot tam zajmie mu jednak sporo więcej nawet niż te 41 lat. Suzanne Dodd (NASA-JPL) szacuje że Voyager-2 będzie transmitował dane jeszcze przez dekadę. Bliźniaczy Voyager-1 (Podróżnik) przekroczył heliopauzę w 2012 roku i także zbiera dane już z drugiej strony lustra.

Wizja artystyczna zbliżenia sondy New Horizons do planetoidy MU69 (Ultima Thule), planowanego na 1.1.2019 o 5:33 UTC. Źródło – NASA/JHU-APL/SWRI.

Do zobaczenia na szlaku i Błogosławionych, Spokojnych i Zdrowych Świąt Narodzenia Pańskiego 2018!

Doktorek

PS. Za blogiem Alana Stern’a i stronami Sky&Telescope z grudnia 2018.