LO STUDIO È PUBBLICATO SU NATURE ASTRONOMY

Voyager 1 ascolta il respiro del gas interstellare

Uno studio pubblicato su Nature Astronomy presenta la rilevazione di deboli onde di plasma attorno a una frequenza di 3 kHz provenienti dal mezzo interstellare. Inviata sul posto c’è la sonda Voyager 1, che per la prima volta misura la densità del mezzo interstellare in assenza di esplosioni solari che causano perturbazioni nelle onde di plasma interstellare

     10/05/2021
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In latino si dice nomen omen, ovvero “il nome è un presagio”. In questo caso, chi può dirsi più viaggiatore delle due sonde gemelle del programma Voyager della Nasa, partite nel 1977 e ancora in viaggio oltre i confini del Sistema solare? Voyager-1, che nonostante il nome è stata la seconda a partire, il 5 settembre 1977, ha superato la sorella percorrendo un’orbita più rettilinea e concludendo l’attraversamento dell’eliopausa nel 2012. Da allora, Voyager-1 continua la sua lista dei record inviando dati riguardanti il mezzo interstellare nel quale si trova immerso. Un nuovo articolo, pubblicato oggi su Nature Astronomy da un team guidato da Stella Koch Ocker della Cornell University, riporta la prima rilevazione del ronzio costante del gas interstellare da parte della sonda.

La sonda NASA Voyager 1 nel rendering di un artista. Crediti: NASA.

Rendering artistico della sonda Nasa Voyager 1. Crediti: Nasa

Dopo 43 anni e 8 mesi, Voyager-1 si trova a quasi 23 miliardi di chilometri dalla Terra (quasi 153 unità astronomiche), e continua a viaggiare a oltre 61mila chilometri all’ora. Porta con sé il Voyager golden record, un disco per grammofono contenente immagini e suoni rappresentativi della varietà della vita sulla Terra. Impiegherà comunque non meno di 40 mila anni prima di giungere alla stella più vicina.

Dopo aver superato l’eliopausa, la sonda ha cominciato a misurare la densità del plasma del mezzo interstellare locale grazie a uno strumento chiamato Plasma Wave Subsystem. Come suggerisce il nome stesso, il rivelatore registra eventi di oscillazione del plasma interstellare indotti dall’attività stessa del Sole. Ne sono stati registrati otto dal 2012 – anno in cui Voyager ha attraversato il confine dell’eliopausa – al 2020, con durata variabile da due giorni fino a un anno.

Dal 2017 in poi, invece, nell’intervallo fra un evento di oscillazione e l’altro, gli astronomi sono riusciti a registrare un tenue ma persistente segnale attribuibile, afferma lo studio, alla condizione di quasi vuoto del mezzo interstellare. Le misurazioni sono state ripetute per una distanza complessiva di 10 unità astronomiche e con un intervallo di campionamento di circa 0.3 unità astronomiche.

«Il mezzo interstellare è come una pioggia tranquilla o gentile», dice James Cordes, professore di astronomia alla Cornell University e coautore dello studio. «Nel caso di un’esplosione solare, è come rilevare un fulmine durante una tempesta e poi si torna a una pioggia leggera»

Secondo gli autori dello studio, il monitoraggio continuo della densità dello spazio interstellare attraverso queste deboli emissioni in uno stretto intervallo di frequenza – attorno ai 3 kHz – indica le onde di plasma del gas interstellare sono più attive di quanto gli scienziati pensassero in precedenza, e ciò permette di tracciare la distribuzione spaziale del plasma quando esso non è perturbato dai brillamenti solari.

«Ora sappiamo che non abbiamo bisogno di un evento fortuito legato al Sole per misurare il plasma interstellare», commenta Shami Chatterjee, ricercatore della Cornell University e coautore dello studio. «Indipendentemente da ciò che il Sole sta facendo, Voyager è in grado di mandarci i dettagli. È come se la navicella ci stesse dicendo: “Ecco la densità in cui sto nuotando in questo momento. E ora invece mi trovo qui. E poi qui. E qui, ancora”. Voyager è molto distante e continua a farlo senza sosta».

La Nasa stima che, per inviare un segnale alla Terra, Voyager consumi circa 22 watt. Il computer di bordo ha 70 kilobyte di memoria e – all’inizio della missione – la velocità di trasmissione dati era di 21 kilobit al secondo. Ora, a causa della distanza di oltre 22 miliardi di km, la velocità di comunicazione è rallentata a 160 bit al secondo. Il sistema di alimentazione, costituito da tre generatori termoelettrici a radioisotopi, gli consentirà di proseguire la sua attività fino al 2025, quando si troverà a circa 25 miliardi di chilometri dalla Terra. Gli scienziati hanno già tracciato anche la rotta futura, quando attraverserà il cosiddetto bow shock – a 230 unità astronomiche dal Sole –, proseguirà verso i confini della nube di Oort per dirigersi, infine, verso la costellazione dell’Ofiuco. Il tutto non prima di 30mila anni circa.

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