Sonda Voyager 1 je na poti v smeri ozvezdja Gliese 445 skoraj štiri desetletja. Kot najhitreje potujoči izdelek človeških rok je premerila že skoraj 20 milijard kilometrov (New Horizons jih je do zdaj "le" pet milijard) in je tako z več vidikov zgodovinska. Med njene velike dosežke se uvršča tudi vstop v medzvezdni prostor, kar je zgodovinska prelomnica za človeštvo.

Zato je z vidika znanosti še toliko pomembneje, da se o takšnem razglasu neupravičeno dvomi. In dvomov je v preteklosti bilo veliko.

Po medijih je namreč velikokrat završalo, da je "Voyager zapustil sončni sistem", kar je za dogodek, ki je po naravi enkraten, pač nemogoče. H kredibilnosti ni pripomoglo niti to, da so se takšne najave sporadično pojavljale skoraj desetletje od leta 2004 naprej.

K zmedi je nekoliko pripomoglo še to, da človeštvo ni zares vedelo, kje točno leži meja med heliosfero, torej prostorom, ki ga s svojim vetrom obvladuje Sonce, in območjem, kjer je "glavni" veter drugih zvezd. Nikoli še nismo bili tam. Zato so znanstveniki lahko le sestavljali teoretične modele, in to kar z dokaj visoko natančnostjo. Toda pri desetinah milijard kilometrov in desetletjih se tudi manjše napake hitro poznajo, kar je privedlo do nekaj "lažnih alarmov".

Še vedno veliko dvomljivcev
Zmedo in špekulacije je ameriška vesoljska agencija Nasa presekala poleti 2013. Jasno je sporočila, da je Voyager 1 tokrat zares prešel zadnjo mejo, kar je podkrepila z močnimi podatki. Toda tudi takrat niso bili vsi v znanstveni skupnosti zadovoljni. Še vedno je nekaj manjkalo, da bi s polno gotovostjo, brez kančka dvoma lahko dejali, da je Voyager kot prvi izdelek človeških rok vstopil v medzvezdni prostor.

Tudi ti podatki so namreč imeli določeno šibkost. Sonda je res zaznala močan upad delcev Sonca in skokovit porast delcev, ki so prihajali z drugih zvezd, toda še ene, nič manj pomembne in nič manj pričakovane spremembe ni zaznala. Katere? Kot se je še pred dogodkom samim izrazil astrofizik Tomaž Zwitter: "Vemo, kaj bi bila jasna potrditev. To bi bila močna sprememba magnetnih polj." Ni je bilo.

Ko se leto po razglasitvi na področju magnetizma nič bistvenega ni spremenilo, se je oglasil eden najstarejših članov Voyagerjeve ekipe, George Gloeckler, ki je v njej navzoč od leta 1972. Dvom je prevelik, da bi lahko molčal, je sporočil in predlagal dodatne teste, čemur je pritrdil še Ed Stone, znanstveni vodja za celoten program Voyager.

Kako je potekalo potrjevanje in kaj je šlo narobe
Že sredi leta 2012 je sonda začela zaznavati precejšnje spremembe v okolici sonde. A ker se je eden izmed pomembnih instrumentov, Plasma Spectrometer, pokvaril, Nasa prehoda ni želela potrditi. Neposredne potrditve brez meritev ni. PLS meri gostoto delcev v okolici plazme. Nasa se je morala znajti drugače. Pripomoglo je Sonce, ki je proti sondi poslalo večji izbruh, "nevihto". Ta je bila dovolj močna, da je začel prostor (oz. plazma) okoli Voyagerja vibrirati. Nasa je samo še izmerila, koliko te vibracije vplivajo na sondo, in prek intenzivnosti tresenja izračunala gostoto delcev v okolici. Glede na te izračune se je slavni prehod iz heliosfere zgodil 25. avgusta 2012, razglasitev pa dobro leto pozneje.
Voyager je ob prehodu iz heliosfere zaznal dve nenavadnosti. Prvič, polariteta magnetnega polja se ni spremenila, kar je nakazovalo, da je morda to še vedno vpliv Sonca. In drugič, smer silnic tega magnetnega polja je bila drugačna tako od teoretičnih modelov kot od dejanskih opazovanj, ki so jih - sicer precej bolj od daleč - izvedle druge vesoljske sonde.

Voyager je tudi zunaj heliopavze
Našla se je znanstvena skupina, ki je pojasnila večino zapletov. Ugotovitve so raziskovalci pod vodstvom Univerze v Novem Hampshiru objavili v publikaciji The Astrophysical Journal. Podatke o magnetnem polju so ponovno analizirali in ugotovili, da se njegova smer počasi, a vendarle spreminja.

Ključen pa je bil korak nazaj, pogled "zunaj kvadrata". S pomočjo procesa, imenovanega triangulacija, so Voyagerjeve podatke primerjali s podatki drugih sond, vključujoč misijo IBEX. Ta iz orbite okoli Zemlje išče oddaljene sledove interakcij na robu heliosfere in leta 2009 je zaznala nenavaden, skrivnosten curek delcev. Analize so pokazale, da je ta curek po vsej verjetnosti prišel neposredno iz medzvezdnega prostora, IBEX pa je izmeril, točno iz katere smeri so prišli. S tem je našel "prvobitni" sever: severni pol velikega, medzvezdnega magnetnega polja.

Naso je zmotilo, da je Voyager ob izhodu iz heliosfere "prvobitni" sever zaznal drugje. A skozi leta se njegov sever vse bolj pomika prav tja, kamor kaže IBEX-ov.

To pomeni dve stvari, so sporočili z Univerze v Novem Hampshiru. Prvič, Voyager je zares v medzvezdnem magnetnem polju, saj se drugače njegova smer ne bi pomikala proti velikemu, medzvezdnemu severu. Drugič, Voyager je zapustil tudi heliopavzo in je v področju, kjer Sončev magnetizem "nariva" medzvezdni veter, kar povzroča distorzije v njem. Podobno, kot počne čoln z gladino vode med premikanjem. Na ta način povzroča distorzije in preusmerja tudi medzvezdno magnetno polje.

Po besedah avtorjev raziskave bo Voyager čez 10 let prišel v "čistejšo" regijo medzvezdnega prostora, kjer magnetnih silnic Osončje ne bo več pačilo. Nekje do takrat naj bi sicer človeštvo izgubilo stik z njim.

Sonda dvojčica, Voyager 2, bi morala svoj "veliki korak" oziroma prehod v medzvezdni prostor opraviti čez nekaj let, priložnost za preverbo zgoraj napisanega.

Kje je zadnji šok
Če se je bralec vprašal, zakaj v besedilu ni omenjen lokasti šok (ang. bow shock), teoretično področje, ki naj bi sledilo heliopavzi, je odgovor tukaj. S pomočjo sonde IBEX so ugotovili, da to področje ne obstaja. Lokasti šok bi moral nastati pri tem, ko se Osončje pomika skozi prostor (kroži okoli središča Galaksije). Učinek na vmesno snov bi moral biti takšen, kakršnega povzroča letalo na zrak, ko leti hitreje od zvoka.

IBEX-ove meritve so pokazale, da je Osončje prepočasno. Prej so ocenjevali, da drvi pri skoraj 95.000 kilometrih na uro. Novo številko so postavili pri 83.500 km/h, ravno dovolj, da šok ne nastane zares; ostajajo pa omenjene distorzije v smeri magnetnega polja. Več o popotovanju v spodaj pripetem videu.

Meje
Voyager leta 2012 ni zapustil širšega sončnega sistema, kot se pogosto in napačno sklepa. Širši sončni sistem vključuje tudi ogromen (sicer še vedno teoretičen) Oortov oblak, dom ledenih teles, kometov in pritlikavih planetov. Mejo Oortovega oblaka naj bi Voyager prestopil šele čez 30.000 let. Ali je zapustil Osončje kot tako, pa je odvisno od definicije. Če se meja postavi pri orbiti zadnjega (znanega) planeta, jo je Voyager prečkal že davno. Če za mejo izberemo območje Sončevega magnetnega polja in njegovega vetra, kakor jo je postavila revija Science, naj bi jo pred kratkim. Če pa je vključen še Oortov oblak, je vprašanje, ali bo ob prehodu naša civilizacija še obstajala.

Glavni inženir za izdelavo enega izmed Voyagerjevih instrumentov je bil Slovenec Anton Mavretič. Še več, "njegov" instrument Plasma Science (PLS) je eden ključnih za določanje meje med heliopavzo in plazmo, ki prihaja iz smeri drugih zvezd.

Video 1: Lokalna zvezdna soseščina skozi "oči" IBEX-a

Video 2: Vesoljski "cunamiji" oziroma sončne nevihte, s pomočjo katerih so uspeli posredno določiti mejo heliosfere. Zadnja nevihta še vedno traja.