NASA's twee Voyager-ruimtevaartuigen razen door onontgonnen gebied op hun roadtrip buiten ons zonnestelsel. Onderweg, ze meten het interstellaire medium, de mysterieuze omgeving tussen de sterren. NASA's Hubble-ruimtetelescoop levert de routekaart - door het materiaal langs de toekomstige banen van de sondes te meten. Zelfs nadat de Voyagers geen stroom meer hebben en geen nieuwe gegevens kunnen terugsturen, wat over ongeveer tien jaar kan gebeuren, astronomen kunnen Hubble-waarnemingen gebruiken om de omgeving te karakteriseren waar deze stille ambassadeurs doorheen zullen glijden.

Een voorlopige analyse van de Hubble-waarnemingen onthult een rijke, complexe interstellaire ecologie, met meerdere wolken waterstof verweven met andere elementen. Hubble-gegevens, gecombineerd met de Voyagers, hebben ook nieuwe inzichten opgeleverd over hoe onze zon door de interstellaire ruimte reist.

"Dit is een geweldige kans om gegevens van in situ metingen van de ruimteomgeving door het Voyager-ruimtevaartuig en telescopische metingen door Hubble te vergelijken, " zei studieleider Seth Redfield van de Wesleyan University in Middletown, Connecticut. "De Voyagers bemonsteren kleine regio's terwijl ze door de ruimte ploegen op ongeveer 38, 000 mijl per uur. Maar we hebben geen idee of deze kleine gebieden typisch of zeldzaam zijn. De Hubble-waarnemingen geven ons een breder beeld omdat de telescoop langs een langer en breder pad kijkt. Dus Hubble geeft context aan waar elke Voyager doorheen gaat."

De astronomen hopen dat de Hubble-waarnemingen hen zullen helpen de fysieke eigenschappen van het lokale interstellaire medium te karakteriseren. "Ideaal, het synthetiseren van deze inzichten met in situ metingen van Voyager zou een ongekend overzicht opleveren van de lokale interstellaire omgeving, " zei Hubble-teamlid Julia Zachary van Wesleyan University.

De resultaten van het team zullen op 6 januari worden gepresenteerd tijdens de winterbijeenkomst van de American Astronomical Society in Grapevine, Texas.

NASA lanceerde de twee ruimtevaartuigen Voyager 1 en 2 in 1977. Beiden verkenden de buitenste planeten Jupiter en Saturnus. Voyager 2 ging verder met een bezoek aan Uranus en Neptunus.

Het baanbrekende ruimtevaartuig Voyager onderzoekt momenteel de buitenste rand van het domein van de zon. Voyager 1 zoomt nu door de interstellaire ruimte, het gebied tussen de sterren dat gevuld is met gas, stof, en materiaal gerecycled van stervende sterren.

Voyager 1 is 13 miljard mijl van de aarde verwijderd, waardoor het het verste door mensen gemaakte object is dat ooit is gebouwd. Rond de 40, 000 jaar, nadat het ruimtevaartuig niet langer operationeel zal zijn en geen nieuwe gegevens kan verzamelen, het zal binnen 1,6 lichtjaar van de ster Gliese 445 passeren, in het sterrenbeeld Camelopardalis. zijn tweeling, reiziger 2, is 10,5 miljard mijl van de aarde, en zal 1,7 lichtjaar van de ster Ross 248 passeren in ongeveer 40, 000 jaar.

Voor de komende 10 jaar, de Voyagers gaan metingen doen aan interstellair materiaal, magnetische velden en kosmische straling langs hun banen. Hubble vult de waarnemingen van de Voyagers aan door naar twee zichtlijnen langs het pad van elk ruimtevaartuig te staren om de interstellaire structuur langs hun stergebonden routes in kaart te brengen. Elke zichtlijn strekte zich enkele lichtjaren uit naar nabije sterren. Het licht van die sterren bemonsteren, Hubble's Space Telescope Imaging Spectrograph meet hoe interstellair materiaal een deel van het sterlicht absorbeert, veelbetekenende spectrale vingerafdrukken achterlaten.

Hubble ontdekte dat Voyager 2 over een paar duizend jaar uit de interstellaire wolk zal bewegen die het zonnestelsel omringt. De astronomen, gebaseerd op Hubble-gegevens, voorspellen dat het ruimtevaartuig 90 zal besteden, 000 jaar in een tweede wolk en gaan over in een derde interstellaire wolk.

Een inventarisatie van de samenstelling van de wolken onthult kleine variaties in de abundanties van de chemische elementen in de structuren. "Deze variaties kunnen betekenen dat de wolken op verschillende manieren zijn gevormd, of uit verschillende gebieden, en kwamen toen samen, ' zei Redfield.

Een eerste blik op de Hubble-gegevens suggereert ook dat de zon door klonterig materiaal in de nabije ruimte gaat, die de heliosfeer kunnen beïnvloeden, de grote bel met ons zonnestelsel die wordt geproduceerd door de krachtige zonnewind van onze zon. Op zijn grens, heliopauze genoemd, de zonnewind duwt naar buiten tegen het interstellaire medium. Hubble en Voyager 1 hebben metingen gedaan aan de interstellaire omgeving buiten deze grens, waar de wind van andere sterren dan onze zon komt.

"Ik ben echt geïntrigeerd door de interactie tussen sterren en de interstellaire omgeving, "Zei Redfield. "Dit soort interacties vinden plaats rond de meeste sterren, en het is een dynamisch proces."

De heliosfeer wordt samengedrukt wanneer de zon door dicht materiaal beweegt, maar het breidt zich weer uit wanneer de ster door materie met een lage dichtheid gaat. Deze uitzetting en samentrekking wordt veroorzaakt door de interactie tussen de buitenwaartse druk van de stellaire wind, samengesteld uit een stroom van geladen deeltjes, en de druk van het interstellaire materiaal rond een ster.

De Hubble Space Telescope is een project van internationale samenwerking tussen NASA en de European Space Agency. NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, beheert de telescoop. Het Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, voert Hubble wetenschappelijke operaties uit. STScI wordt voor NASA beheerd door de Association of Universities for Research in Astronomy in Washington, D.C. De Voyagers werden gebouwd door JPL, die beide ruimtevaartuigen blijft bedienen. JPL is een divisie van Caltech.