Jeg tilbrakte den siste helgen på å backpacke i Rocky Mountain National Park, der selv om de snødrevne toppene og det farlig nære dyrelivet var svimlende, sto nattehimmelen i triumf. Uten ild ga stjernene, noen få planeter og den overraskende lyse Melkeveien det eneste lyset som ledet vår vei.
Men nattehimmelen sett av det menneskelige øyet er relativt mørkt. Lite synlig lys som strekker seg over kosmos fra stjerner, tåker og galakser når faktisk jorden. Hele nattehimmelen sett av en røntgendetektor lyser imidlertid svakt.
Opprinnelsen til den myke røntgenstrålingen som gjennomsyrer himmelen har vært sterkt omdiskutert de siste 50 årene. Men nye funn viser at det kommer både fra og utenfor solsystemet.
Tiår med å kartlegge himmelen i røntgenstråler med energier rundt 250 elektron volt - omtrent 100 ganger energien fra synlig lys - avslørte myk utslipp over himmelen. Og astronomer har lenge søkt etter kilden.
Først foreslo astronomer en "lokal varm boble" av gass - sannsynligvis skåret av en nærliggende supernovaeksplosjon i løpet av de siste 20 millioner årene - for å forklare røntgenbakgrunnen. Forbedrede målinger gjorde det stadig mer tydelig at solen er bosatt i et område der interstellar gass er uvanlig sparsom.
Men den lokale bobleforklaringen ble utfordret da astronomer innså at kometer var en uventet kilde til myke røntgenstråler. Faktisk kan denne prosessen, kjent som solvindvindladingsutveksling, forekomme hvor som helst atomer interagerer med solvindioner.
Etter denne oppdagelsen vendte astronomene blikket inn i solsystemet og begynte å lure på om røntgenbakgrunnen kan være produsert av de ioniserte partiklene i solvinden som kolliderer med diffus interplanetær gass.
For å løse det enestående mysteriet utviklet et team av astronomer ledet av Massimilliano Galeazzi fra University of Miami et røntgeninstrument som var i stand til å ta de nødvendige målingene.
Galeazzi og kollegene gjenoppbygd, testet, kalibrert og tilpasset røntgendetektorer opprinnelig designet av University of Wisconsin og fløyet på klangende raketter på 1970-tallet. Oppdraget fikk navnet DXL, for diffus røntgenutslipp fra Local Galaxy.
Den 12. desember 2012 lanserte DXL fra White Sands Missile Range i New Mexico på toppen av en NASA Black Brant IX-klingende rakett. Den nådde en topphøyde på 160 miles og tilbrakte totalt fem minutter over jordas atmosfære.
Dataene som samles inn viser at utslippet er dominert av den lokale varme boblen, med høyst 40 prosent som stammer fra solsystemet.
"Dette er en betydelig oppdagelse," sa hovedforfatter Massimiliano Galeazzi fra University of Miami i en pressemelding. "Spesielt påvirker eksistensen eller ikke-eksistensen av den lokale boblen vår forståelse av galaksen i nærheten av sola og kan brukes som grunnlag for fremtidige modeller av Galaxy-strukturen."
Det er nå klart at solsystemet for øyeblikket passerer gjennom en liten sky av kald interstellar gass når det beveger seg gjennom Melkeveien.
Skyens nøytrale hydrogen- og heliumatomer strømmer gjennom solsystemet med omtrent 90 000 km / t. Hydrogenatomene ioniserer raskt, men heliumatomene beveger seg på en bane som stort sett styres av solens tyngdekraft. Dette skaper en heliumfokuserende kjegle - en bris fokusert nedstrøms fra solen - med en mye større tetthet av nøytrale atomer. Disse kolliderer lett med solvindioner og avgir myke røntgenstråler.
Bekreftelsen av den lokale varme boblen er en betydelig utvikling i vår forståelse av det interstellare mediet, som er avgjørende for å forstå stjernedannelse og galakseutvikling.
"DXL-teamet er et ekstraordinært eksempel på tverrfaglig vitenskap, som samler astrofysikere, planetforskere og heliofysikere," sa medforfatter F. Scott Porter fra NASAs Goddard Space Flight Center. "Det er uvanlig, men veldig givende når forskere med så forskjellige interesser kommer sammen for å gi slike banebrytende resultater."
Oppgaven er publisert i Nature.
