Огромный магнитный «пузырь» окружает Солнечную систему на ее пути в галактике. Солнце растягивает этот пузырь изнутри, наполняя его частицами солнечного ветра, летящими к границе Солнечной системы. Они сталкиваются и перемешиваются с межзвездным веществом в области, называемой гелиосферной мантией. Мантия заканчивается магнитопаузой, в которой солнечный ветер уже не может выдувать межзвездное вещество и Солнечная система заканчивается. Заряженные частицы извне нашей системы не могут пройти через гелиосферную мантию и нам не дано их изучить в настоящее время. Нейтральные же частицы спокойно проходят через нее и продолжают движение через всю Солнечную систему, пока большинство из них не попадет в сферу влияния Солнца и упадет на его поверхность.
Эти частицы и регистрирует зонд NASA IBEX (Interstellar Boundary Explorer, зонд для исследования межзвездной границы). Единственная задача зонда – методично изучать все небо для поиска незваных гостей. В течение года зонд проводит обзор всего неба, а его аппаратура ориентируется так, чтобы перехватить летящий извне поток нейтральных атомов. В 2009 и 2010 годах прибор подсчитывал, что же прилетело к нам из Млечного пути, но 2011 год оказался особенно удачным. Анализ данных показал, что межзвездное вещество не очень-то похоже на то, из чего сделана Солнечная система.
«Мы напрямую наблюдали четыре разных типа атомов из межзвездного пространства и состав межзвездного вещества не похож на тот, из которого состоит Солнечная система, – говорит Эрик Кристиан, сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда. – Данные зонда IBEX проливают свет на состав разделительной зоны, в которой кончается Солнечная система начинается межзвездное пространство».

Данные, собранные зондом не просто показывают распределение химических элементов в межзвездном ветре, они позволяют судить, где и как сформировалась Солнечная система, составить представление о силах, придавших ей текущие очертания и даже представить себе историю других звезд Млечного пути.
Результат работы зонда был собран в нескольких статьях в Астрофизическом журнале за 31 января. В них указывается, что на каждые 20 атомов неона в межзвездном ветре приходится 74 атома кислорода. В нашей Солнечной системе кислорода больше – 111 атомов на то же число атомов неона.
«Наша Солнечная система отличается от межзвездного пространства прямо около нас, и этому может быть два объяснения, – говорит Дэвид МакКомас из Юго-западного исследовательского института, руководитель проекта зонда. – Либо Солнечная система сформировалась и развилась в другой области Млечного пути, более богатой кислородом, либо же огромное количество необходимого для жизни кислорода заключено в межзвездной пыли и льде, мельчайших частицах, из которых кислород не может освободиться чтобы свободно путешествовать по галактике». В любом случае это окажет большое влияние на понимание того, как сформировалась Солнечная система и жизнь на Земле.
Изучение галактического ветра также снабжает ученых информацией о взаимодействии Солнечной системы с остальной галактикой. Это также включается в число целей IBEX, очередного Эксплорера, изучающего гелиосферу. Относясь к малым аппаратам, этот зонд не может выполнять множество научных задач, но с одной справляется отлично. Кроме того, он стоит на плечах гигантов прошлого. Информация о взаимодействии галактического ветра с гелиосферной мантией уже была получена зондом Улисс.
Этот зонд засек прилетевший к нам гелий, двигавшийся со скоростью почти 100 тысяч километров в час около Юпитера. IBEX обнаружил галактический ветер меньшей скорости, около 83000 км/ч. Кроме того, направление галактического ветра, определяемое зондом IBEX, отличается на 4 градуса. Это небольшое на первый взгляд отличие объясняет ошибку в 20% в давлении, оказываемом на гелиосферу галактическим ветром и определенном по старым данным.
«Измеряя давление на гелиосферу, оказываемое межгалактическим веществом и магнитными полями вне Солнечной системы, мы определим ее форму и размеры, а также их динамику во время движения через галактику», – говорит Кристиан.
Кроме взаимодействия с нашей системой, межгалактическое вещество интересно само по себе. Измерения зонда позволяют определить состав локального межзвездного облака – области галактики, расположенной рядом с нами и движущейся как единое целое через Млечный путь. Судя по всему, Солнечная система заняла место в текущем локальном облаке около 45000 лет назад. В настоящее время мы находимся внутри этого облака, тогда как устаревшие данные Улисса, давшие неверную скорость межзвездного вещества рядом с нами, позволяли нам находится и в другом облаке. Поэтому считалось, что солнечная система находится на границе двух облаков.
«В течение ближайших десятков или сотен тысяч лет – через мгновение по меркам Вселенной – Солнечная система покинет текущее локальное облако и попадет в совершенно новые условия», – говорит МакКомас.
Зонд IBEX проливает свет и на историю материала Вселенной. Во время Большого взрыва образовались только водород и гелий, а за распространение более тяжелых элементов, том числе неона и кислорода, ответственный в первую очередь взрывы сверхновых. Зная содержание этих элементов во Вселенной, можно понять ее историю.
«Этот набор статей представляет результаты первых прямых измерений состава межзвездного вещества, – говорит МакКомас. – Мы долго пытались понять нашу галактику, и с этими данными мы сможем сделать большой шаг вперед, разобравшись с ее составом в окружающей нас окрестности».
В течение ближайших нескольких лет Вояджер 1 должен покинуть Солнечную систему. Комбинируя данные трех зондов – Вояджера, Улисса и IBEX, можно надеяться впервые узнать, что происходит около нас в галактике.