Geen thermisch evenwicht in interstellaire ruimte

De dichtheid van het gas in de ruimte tussen de sterren kan zeer sterk uiteenlopen: méér zelfs dan het verschil in dichtheid tussen lucht en water. Doordat gebieden met relatief hoge dichtheid een lage temperatuur hebben en gebieden met relatief lage dichtheid een hoge temperatuur, is de thermische druk van het gas echter ruwweg overal gelijk en heerst er ook over grote afstanden nagenoeg een evenwichtssituatie. Dat werd tot nu toe tenminste door vele onderzoekers aangenomen. Astronomen uit Berkeley, Londen en Kopenhagen hebben nu ontdekt dat dit niet altijd het geval hoeft te zijn.

De zon bevindt zich momenteel in een wolk van gas en stof die een temperatuur heeft van ongeveer 10.000 graden. Deze 'warme' wolk wordt omringd door een veel uitgestrekter gebied met een temperatuur van bijna een miljoen graden. Als het geheel in evenwicht is, moeten de thermische drukken die de gassen in beide gebieden uitoefenen ongeveer even groot zijn. Overigens heeft het begrip temperatuur hier een heel andere betekenis dan op aarde. Omdat het interstellaire gas heel ijl is en er weinig botsingen tussen deeltjes plaatsvinden, slaat 'temperatuur' hier op de energie van de afzonderlijke deeltjes en niet op die van het gebied als geheel.

De thermische druk in de ons omringende wolk is al enige tijd vrij goed bekend, maar die in het hetere gebied er buiten kon tot nu toe alleen langs indirecte weg worden afgeleid. Genoemde astronomen hebben deze druk nu rechtstreeks weten af te leiden uit de intensiteit van de extreem-ultraviolette straling die het gas in dit gebied uitzendt. Deze straling is gemeten door de Extreem Ultraviolet Explorer: een Amerikaanse satelliet die sinds juni 1992 om de aarde draait en waarnemingen doet in het golflengtegebied tussen 7 en 70 nanometer.

De thermische druk in het gas buiten de relatief koele wolk rondom ons zonnestelsel blijkt 20 tot 30 maal zo hoog te zijn als men op grond van een evenwichtssituatie zou verwachten. Nu is bekend dat sterren die aan het einde van hun leven exploderen het evenwicht in een deel van de interstellaire ruimte tijdelijk kunnen verstoren. Uit recent onderzoek, onder andere met de Hubble Space Telescope, blijkt echter dat in ieder geval in de afgelopen miljoen jaar in de buurt van de zon geen sterren zijn geëxplodeerd. Dit zou er op wijzen dat er een nog onbekende kracht is die ondanks het drukverschil voor een stabiele situatie weet te zorgen. Deze kracht zou afkomstig kunnen zijn van magnetische velden, waarvan immers bekend is dat ze geïoniseerde gassen (plasma's) kunnen vasthouden.