Категории: Новости

Ученые показали, как выглядит небо в рентгеновских лучах

В научной фантастике есть старая поговорка о том, как кто-то внезапно обретает рентгеновское зрение и может смотреть сквозь твердые объекты. Оказывается, это физически невозможно с нашими глазными яблоками Mark I. Однако астрономы нашли способ обойти эту проблему, который позволяет нам изучать Вселенную с помощью рентгеновского зрения.

Это называется рентгеновская астрономия, и она существует уже 60 лет. Он раскрывает некоторые из самых энергичных и жестоких событий и объектов в космосе. К ним относятся яркие квазары, взрывы сверхновых, потоки горячего газа между галактиками и горячие молодые звезды.

Недавно астрономы консорциума eROSITA в Институте внеземной физики Макса Планка объявили о последнем открытии Рентгеновские данные исследования eROSITA. Он покрывает половину рентгеновского неба и дает информацию о 900 000 различных источниках рентгеновского излучения.

Это больше, чем все, что когда-либо было обнаружено за десятилетия истории рентгеновской астрономии, включая открытия, сделанные с помощью Чандры и других источников. орбитальные обсерватории.

На этом изображении показана половина рентгеновского неба, проецируемая на круг с центром Млечного Пути слева и галактической плоскостью, идущей горизонтально. Фотоны имеют цветовую маркировку в зависимости от их энергии (красный для энергий 0,3–0,6 кэВ, зеленый для 0,6–1 кэВ, синий для 1–2,3 кэВ). (MPE, консорциум Дж. Сандерса/eROSITA)

О eROSITA

eROSITA — это телескоп мягкого рентгеновского излучения на борту спутника «Спектр-РГ». Его первый обзор всего неба под названием eRASS1 проводился в течение 7 месяцев, начиная с 12 декабря 2019 года.

При наиболее чувствительной настройке телескоп обнаружил 170 миллионов рентгеновских фотонов. Это позволило камерам измерить их энергию и время прибытия.

Астрономическая группа под руководством главного исследователя Андреа Мерлони составила первый каталог данных. Они также опубликовали более 50 новых научных работ, основанных на своих выводах.

После завершения этого первого исследования инструмент провел еще три сканирования всего неба в период с июня 2020 года по февраль 2022 года. Данные -ray будут опубликованы в ближайшее время. Видео ниже объясняет больше о миссии.

Сокровищница рентгеновских источников eROSITA

Рентгеновская астрономия фокусируется на горячих и энергичных объектах и ​​событиях во Вселенной. Это могут быть ядра галактик (где скрываются сверхмассивные черные дыры), взрывы сверхновых, новорожденные звезды и другие места, где материя нагревается до высоких температур.

Этот предварительный набор данных eRASS1 определяет около 710 000 сверхмассивных черных дыр. дыры, 180 000 излучающих рентгеновское излучение звезд в Млечном Пути и 12 000 скоплений галактик. Он также охватывает небольшое количество других экзотических источников, таких как двойные звезды, излучающие рентгеновские лучи, остатки сверхновых, пульсары и другие объекты.

«Это ошеломляющие цифры для рентгеновской астрономии», — говорит он. Андреа Мерлони, главный исследователь eROSITA и первый автор каталога eROSITA. «За 6 месяцев мы обнаружили больше источников, чем крупные флагманские миссии XMM-Newton и Chandra за почти 25 лет работы».

Первый выпуск данных eROSITA представляет собой богатый, «многоуровневый» «Посмотрите на небо в нескольких рентгеновских энергиях. Каждый энергетический уровень сообщает астрономам что-то об объектах и ​​событиях, излучающих рентгеновские лучи. И для каждого набора изображений и данных консорциум предоставляет дополнительную информацию.

Существуют списки классов источников, положений на небе, энергий и точного времени прибытия фотонов в прибор.

«Мы приложили огромные усилия для выпуска высококачественных данных и программного обеспечения», — добавила Мириам Рамос-Сеха, руководитель группы eROSITA Operations. «Мы надеемся, что это расширит круг ученых во всем мире, работающих с данными о высоких энергиях, и поможет расширить границы рентгеновской астрономии».

Рентгеновское изображение eROSITA с недавно обнаруженной нитью между двумя скоплениями галактик. Распределение галактик (белые контуры, вверху слева), как видно из Двухмикронного обзора всего неба, повторяет структуру волокна. В модели SLOW, предназначенной для воспроизведения основных особенностей Локальной Вселенной, также воспроизводится эта отдельная система как с скоплениями, так и с позвоночником нити. (Дитл и др., 2024 г.)

Особое внимание к конкретным Рентгеновские объекты

Научные цели eROSITA заключаются в использовании рентгеновских лучей как способа обнаружения горячей межгалактической среды, состоящей из от 50 до 100 000 скоплений и групп галактик. Он также исследует горячий газ в нитях между ними. Эти нити светятся в рентгеновских лучах.

Прибору также поручено обнаруживать аккрецирующиеся черные дыры, скрытые в галактиках. Наконец, он изучил физику галактических источников рентгеновского излучения (включая звезды до главной последовательности, остатки сверхновых и рентгеновские двойные системы).

По крайней мере, одна из статей, опубликованных в новом обзоре data использует рентгеновские данные для ограничения космологических моделей с использованием скоплений галактик. На одном опубликованном изображении мы видим недавно обнаруженную нить материала.

Она простирается между одной частью скопления галактик Abell 3667 и близлежащим скоплением Abell 3651. Это может помочь астрономам определить, сколько материи существует в так называемая «тепло-горячая межгалактическая среда». Это дает представление о формировании крупномасштабных структур (например, скоплений галактик) во Вселенной.

Близлежащее скопление галактик в Деве также появляется в обзоре eRASS1 и дает возможность изучать крупномасштабные нитевидные структуры. структуры. В частности, астрономы хотят понять физические эффекты, действующие на окраинах этих массивных скоплений галактик.

Используя новые данные обзора, а также другие изображения всего неба, научная группа исследовала структуру окраин скопления. . Это включало выбросы высокой энергии вокруг галактик и групп внутри скопления. Они также изучили так называемое «рентгеновское расширение» длиной 320 килопарсек вблизи галактики M49.

Это рентгеновское изображение показывает полный размер скопления Девы в рентгеновских лучах, как его видит eROSITA. Яркое белое пятно в центре — центральная галактика М87. Туманное белое свечение вокруг M87 — это очень горячий газ между галактиками. В некоторых направлениях он простирается больше, чем в других, и не имеет круглой формы. Это свидетельство того, что скопление Девы все еще находится в процессе формирования. (McCall al. 2024)

Прошлое и будущее eROSITA

eROSITA обеспечила огромный шаг вперед в рентгеновской астрономии с момента ее запуска в июне 2019 года. операции в октябре того же года, обеспечив рентгеновское видение космоса с высоким разрешением. Просматривая небо, он заметил изменения в далеком квазаре под названием SMSS J114447.77-430859.3.

Эти изменения дают некоторые подсказки относительно роста черной дыры в центре квазара. Он наблюдал изменения в вариациях яркости в центре квазара, что указывает на то, что черная дыра поглощает часть материала, попадающего в ее горизонт событий. Другой материал улетучивается в виде мощных ветров.

Прибор также обнаружил недавно формирующуюся черную дыру в ранней Вселенной и проследил существование горячего газа вокруг нашей галактики Млечный Путь. Прибор впервые загорелся 22 октября 2019 года. В настоящее время он находится в безопасном режиме, и технические специалисты оценивают его работоспособность и состояние.

Эта статья была первоначально опубликована Universe Today. Прочтите оригинал статьи.

Виктория Ветрова

Космос полон тайн...

Недавние Посты

Эксперты обсуждают мрачную вероятность «заброшенной» технологии мозгового имплантата

Технологии мозговых имплантатов быстро развиваются, помогая людям обрести свой голос или победить неврологические расстройства. Но…

13.05.2024

Вселенная может иметь форму причудливого, искривленного дома развлечений

С тех пор, как Альберт Эйнштейн показал, что пространство и время могут быть ямочками, деформированы…

13.05.2024

Крупнейшая солнечная буря за последние десятилетия вызвала интенсивные полярные сияния: объяснение науки

Последние несколько ночей Земля была залита зеленым и красным светом, который мерцал по небу –…

13.05.2024

Ученые обнаружили первую в своем роде молекулу, поглощающую парниковые газы

«Клетка из клеток» — так ученые описали новый тип пористого материала, уникальный по своей молекулярной…

12.05.2024

Остановка световых волн в кристалле обещает новые способы управления фотонами

Поиск новых способов замедлить мимолетные волны света или даже остановить их на пути может привести…

12.05.2024

Гигантская структура, скрывающаяся в глубоком космосе, бросает вызов нашему пониманию Вселенной

Колоссальная структура в далекой Вселенной бросает вызов нашему пониманию того, как развивалась Вселенная.В свете, который…

12.05.2024