Voyager 1 har en följeslagare i stjärnornas rike.

Forskare vid University of Iowa rapporterar att rymdfarkosten Voyager 2 har kommit in i det interstellära mediet (ISM), området av rymden utanför den bubbelformade gränsen som produceras av vind som strömmar ut från solen. Voyager 2, Således, blir det andra mänskligt skapade föremålet som reser bort från vår sols inflytande, efter Voyager 1:s solavfart 2012.

I en ny studie, forskarna bekräftar Voyager 2:s passage den 5 november, 2018, in i ISM genom att notera ett definitivt hopp i plasmadensitet som upptäckts av ett Iowa-ledt plasmavågsinstrument på rymdfarkosten. Den markanta ökningen av plasmadensitet är bevis på att Voyager 2 färdas från det heta, plasma med lägre densitet som är karakteristisk för solvinden till kylan, plasma med högre densitet i det interstellära rymden. Det liknar också plasmadensitetshoppet som Voyager 1 upplevde när det korsade in i det interstellära rymden.

"I en historisk mening, den gamla idén att solvinden bara gradvis kommer att försvinna när du går längre in i det interstellära rymden är helt enkelt inte sant, " säger Iowas Don Gurnett, motsvarande författare på studien, publiceras i tidskriften Natur astronomi . "Vi visar med Voyager 2 - och tidigare med Voyager 1 - att det finns en distinkt gräns där ute. Det är bara häpnadsväckande hur vätskor, inklusive plasma, bildar gränser."

Gurnett, professor emeritus vid UI Institutionen för fysik och astronomi, är huvudutredaren på plasmavågsinstrumentet ombord på Voyager 2. Han är också huvudutredaren på plasmavågsinstrumentet ombord på Voyager 1 och skrev 2013 års studie publicerad i Science som bekräftade att Voyager 1 hade gått in i ISM.

Voyager 2:s inträde i ISM inträffade vid 119,7 astronomiska enheter (AU), eller mer än 11 ​​miljarder miles från solen. Voyager 1 passerade in i ISM vid 122,6 AU. Rymdfarkosterna lanserades inom några veckor från varandra 1977, med olika uppdragsmål och banor genom rymden. Ändå gick de in i ISM på i princip samma avstånd från solen.

Det ger värdefulla ledtrådar till heliosfärens struktur - bubblan, formad ungefär som en vindstrumpa, skapad av solens vind när den sträcker sig till solsystemets gräns.

"Det antyder att heliosfären är symmetrisk, åtminstone vid de två punkter där rymdfarkosten Voyager korsade, säger Bill Kurth, University of Iowa forskare och medförfattare till studien. "Det säger att dessa två punkter på ytan är nästan på samma avstånd."

"Det finns nästan en sfärisk front på det här, " tillägger Gurnett. "Det är som en trubbig kula."

Data från Iowa-instrumentet på Voyager 2 ger också ytterligare ledtrådar till helioshöljets tjocklek, det yttre området av heliosfären och punkten där solvinden hopar sig mot den annalkande vinden i det interstellära rymden, vilket Gurnett liknar med effekten av en snöplog på en stadsgata.

Iowa-forskarna säger att helioshöljet har olika tjocklek, baserat på data som visar att Voyager 1 seglade 10 AU längre än sin tvilling för att nå heliopausen, en gräns där solvinden och den interstellära vinden är i balans och anses vara korsningspunkten till det interstellära rymden. Vissa hade trott att Voyager 2 skulle göra den överfarten först, baserat på modeller av heliosfären.

"Det är ungefär som att titta på en elefant med ett mikroskop, " säger Kurth. "Två personer går fram till en elefant med ett mikroskop, och de kommer med två olika mått. Du har ingen aning om vad som händer däremellan. Vad modellerna gör är att försöka ta information som vi har från dessa två punkter och vad vi har lärt oss under flygningen och sätta ihop en global modell av heliosfären som matchar dessa observationer."

Den sista mätningen som erhölls från Voyager 1 var när rymdfarkosten var på 146 AU, eller mer än 13,5 miljarder miles från solen. Plasmavågsinstrumentet registrerar att plasmadensiteten ökar, i dataflöden från en rymdfarkost som nu är så långt borta att det tar mer än 19 timmar för information att resa från rymdfarkosten till jorden.

"De två Voyagers kommer att vara längre än jorden, " säger Kurth. "De är i sina egna banor runt galaxen i fem miljarder år eller längre. Och sannolikheten för att de ska stöta på någonting är nästan noll."

"De kanske ser lite slitna ut då, " Gurnett adds with a smile.

The Iowa study is one of five papers on Voyager 2 published in Natur astronomi . These papers confirm the passage of Voyager 2 to interstellar space and provide details on the characteristics of the heliopause.