X射线仪器的新发现结合了数十年的历史思想辩论

颜色表明地球附近的星际氦的密度及其在下游锥体中的增强，因为中性原子响应太阳的重力（蓝色低密度，红色是高的）。还示出了DXL和ROSAT的观察角度。图像

新的研究解决了数十年的历史关于在整个天空中观察到的低能量X射线的迷雾，确认了长期怀疑，这大部分发光源于百万度的星形血浆区域，称为当地的炎热气泡。

美国宇航局资助仪器的新发现已经解决了几十年的谜题，了解在整个天空中观察到的低能量X射线雾。由于经过翻新的探测器在20世纪70年代首先在美国宇航局发声火箭上飞行，天文学家现在确实证实了长期怀疑，这一辉光的大部分源于百万度血液血浆或LHB的区域。

同时，该研究还建立了在我们的行星系统内生产的低能耗，或者在我们的行星系统内产生的上限，由太阳风，从太阳发出的带电粒子的阵风流出。

“太阳风和中性原子之间的相互作用，行星的外部气氛，甚至星际气体都会产生软X射线，”NASA在马里兰州Greenbelt的戈达德太空飞行中心的天体物理学家史蒂夫斯诺登队的队员史蒂夫·斯诺登“我们需要考虑这些过程，因为它们产生的X射线使我们对更广泛宇宙的观察复杂化。”

此动画说明了运动中的太阳风电荷交换。星际氦气（蓝色）的原子与太阳风离子（红色）碰撞，将其上一个电子（黄色）抵达到另一个颗粒中。当它落入较低能态状态时，电子发射柔软的X射线。图像

几十年在X射线中映射天空，在250个电子伏特约为250伏特 - 约100倍的可见光能量 - 透露了强烈的排放，在那里不应该。这种发光，被称为软X射线漫射背景，在我们的银河系的富含气体的中央飞机上令人惊讶的是，应该强烈地吸收。这提出了背景是局部现象，由热气的泡沫延伸出几百个光距离太阳系的泡沫。改进的测量也使得越来越清楚的是，太阳居住在星际气体异常稀疏的区域中。总之，证据表明我们的太阳系正在通过一个或多个超新星爆炸在过去的2000万年内可能已经被爆炸的区域。

在20世纪90年代，德国X射线观测台ROSAT的六个月全天候调查提供了改进的弥漫背景地图，但它还揭示了彗星是软X射线的意外源。由于科学家开始了解这一过程，称为太阳风电荷交换，他们意识到它可能发生中性原子与太阳风离子相互作用。

在过去十年中，一些科学家一直在挑战LHB解释，暗示大部分软X射线漫反射背景是电荷交换的结果，“戈达德天体物理主义家也参与了这项研究。“检查的唯一方法是设计仪器并进行测量。”

由Massimiliano Galeazzi领导，佛罗里达州珊瑚纳米亚州迈阿密的物理学教授，国际合作制定了这项任务。该团队包括威斯康星大学 - 麦迪逊大学，堪萨斯大学，堪萨斯大学劳拉斯大学·劳伦斯大学，在马里兰州的劳伦斯大学，马里兰州的法国科学研究中心（CNRS），总部巴黎和其他机构。

Galeazzi及其同事重建，测试，校准和适应的X射线探测器，最初由威斯康星大学设计，并在20世纪70年代飞行在探针火箭上。来自1993年的航天飞机努力的另一项乐器的组成部分也得到了新的生活。该任务被命名为DXL，用于来自当地星系的漫反射X射线排放。

2012年12月12日，DXL从NASA黑色Brant IX探测火箭的新墨西哥州的白色沙子导弹系列发射，达到160英里（258公里）的高峰高度，并在地球大气层之上消费了五分钟。特派团设计允许仪器观察涉及与星际气体的充电交换的最坏情况情景。

当它通过星系时，太阳系目前正在通过一小云的冷星状气体。云的中性氢气和氦原子通过行星系统的行星系统，约56,000英里/小时（90,000 km / h）。虽然氢原子迅速离子化并对众多力量进行响应，但氦原子的行进路径很大程度上受到太阳的重力。这在阳光下游射击了“氦气聚焦锥”，越过地球的轨道，在12月初的午夜附近的天空中高。

“这种氦气聚焦产生具有更高密度的中性原子和相应增强的电荷汇率的区域，”斯诺登说。

太阳风在太阳的电晕中加速了，其大气的最热部分，因此其原子已被电离 - 剥离了许多电子。当中性原子与太阳风离子碰撞时，其中一个电子经常跳到带电粒子。一旦被离子捕获，电子将在激发状态下保持稳定状态，然后发射软X射线并在较低的能量下沉淀。这是太阳风电荷交换的行动。

为了为软X射线背景建立基线，研究人员在1990年9月在沿着氦气聚焦锥形的方向上使用了ROSAT使命捕获的数据。在7月27日在线上发布的结果表明，只有大约40％的软X射线背景起源于太阳系。

“我们现在知道排放来自两个来源，但由当地热泡的主导地位，”Galeazzi说。“这是一个重要的发现。具体而言，局部气泡的存在或不存在影响我们对靠近太阳的星系区域的理解，因此可以用作银河结构未来模型的基础。“

Galeazzi和他的合作者已经计划下一代DXL飞行，其中包括额外的仪器，以更好地表征排放。该发布会于2015年12月计划计划。

“DXL团队是跨学科科学的非凡典范，汇集了天星物理学家，行星科学家和蠕虫物理学家，”搬运工。“这是不寻常的，但当科学家带来这种威胁的科学家们聚集在一起产生这种突破性的结果时。”

刊物：

M. galeazzi等，“局部1/4 kev X射线通量在电荷交换和热泡沫，”自然“，2014; DOI：10.1038 / Nature13525S。L. SnOdden等，“局部星际云和局部热泡之间的压力平衡”2014，APJ，791，L14; DOI：10.1088 / 2041-8205 / 791/1 / L14

图像：美国宇航局的戈达德太空飞行中心