В статье описываются измерения плотности плазмы непосредственно в том месте, где находится сейчас «Вояджер-1», — точнее, там, где он находился весной 2013 года. На обоих «Вояджерах» установлена аппаратура, позволяющая измерять свойства окружающей плазмы (плотность, скорость и пр.) непосредственно, — плазменный спектрометр PLS. К сожалению, на «Вояджере-1» этот детектор вышел из строя, поэтому для определения параметров плазмы приходится полагаться на другую аппаратуру — систему для измерения плазменных волн PWS. Она представляет собой две перпендикулярные 10-метровые антенны, способные одновременно фиксировать внешнее радиоизлучение и местные колебания заряженных частиц — плазменные волны.
По частоте плазменных волн можно определить концентрацию электронов, а через неё оценить и полную плотность вещества. Недостаток этого метода состоит в том, что он работает не всегда, а лишь тогда, когда в плазме есть волны, а волны должны возбуждаться каким-то внешним воздействием. Например, чтобы исполнить завет Козьмы Пруткова и любоваться кругами на воде, нужно сначала бросить в воду камешек. Последний раз колебания электронной плазмы фиксировались «Вояджером-1» девять лет назад, вскоре после пересечения внутренней гелиосферной ударной волны. Напомню, что гелиосферная ударная волна представляет собой рубеж, на котором сверхзвуковое расширение солнечного ветра становится дозвуковым, ибо при приближении к межзвёздной плазме солнечный ветер должен затормозиться. Граница между дозвуковой солнечной и межзвёздной плазмой определяется как гелиопауза, а пространство между гелиосферной ударной волной и гелиопаузой по-английски называется heliosheath, нормального же русского названия для него так, кажется, и не придумали. Я буду называть его переходным слоем.
Так вот, 9 апреля 2013 года аппаратура PWS начала фиксировать колебания плазмы со средней частотой около 2,6 кГц, что соответствует концентрации электронов около 0,08 на кубический сантиметр. Не бог весть что, но это существенно (больше, чем на порядок) выше концентрации солнечного ветра и близко к плотности вещества в околосолнечной межзвёздной среде (около 0,1 частицы в куб. см). Колебания плазмы продолжались до конца мая, и это позволило определить, что их частота (а значит, и плотность вещества) постепенно растёт. Обратившись к данным предшествующих измерений, авторы статьи обнаружили ещё один всплеск плазменных волн, более слабый и потому поначалу незамеченный. Он пришёлся на октябрь–ноябрь 2012 года и наблюдался на частоте, соответствующей концентрации электронов около 0,06 см
