Aceasta este cea mai cuprinzătoare hartă cu raze X a cerului realizată vreodată

O nouă hartă a întregului cer, așa cum se vede în raze X, arată mai adânc în spațiu decât oricare alta de acest gen.

Harta, lansată pe 19 iunie, se bazează pe datele din prima scanare completă a cerului realizată de telescopul cu raze X eROSITA la bordul navei spațiale ruso-germane SRG, lansată în iulie 2019. Sondajul de șase luni, pe tot cerul , care a început în decembrie și s-a încheiat în iunie, este doar primul dintre cele opt sondaje totale ale cerului pe care eROSITA le va efectua în următorii câțiva ani. Dar numai această analiză a catalogat aproximativ 1,1 milioane de surse de raze X în cosmos – aproape dublând numărul emițătorilor de raze X cunoscuți din univers.

Aceste obiecte fierbinți și energetice includ stele din Calea Lactee și găuri negre supermasive din centrele altor galaxii, dintre care unele se află la miliarde de ani lumină distanță și datează de când universul avea doar o zecime din vârsta sa actuală.

Noua hartă a eROSITA dezvăluie obiecte de aproximativ patru ori mai slabe decât au putut fi văzute în ultimul sondaj al întregului cer cu raze X, realizat de telescopul spațial ROSAT în anii 1990 (SN: 29/06/91). Noile imagini „sunt doar spectaculoase la vedere”, spune Harvey Tananbaum, astrofizician la Centrul Harvard-Smithsonian pentru Astrofizică din Cambridge, Massachusetts, neimplicat în misiune. „Aveți această capacitate extraordinară de a privi aproape și departe… și apoi, desigur, să aprofundați în detaliu părțile imaginilor care vă interesează cel mai mult.”

eROSITA poate semnala fenomene cu raze X potențial interesante, cum ar fi erupțiile de la stele care sunt mărunțite de găurile negre, pe care alte telescoape cu câmpuri de vedere mai înguste, dar cu o vedere mai bună le pot investiga apoi în detaliu, spune Tananbaum. Noua hartă le permite, de asemenea, astronomilor să analizeze caracteristici enigmatice de raze X, cum ar fi un arc gigant de radiații deasupra planului Căii Lactee, numit Pintenul Polar Nord.

Această caracteristică cu raze X poate fi rămasă de la o explozie a supernovei din apropiere sau ar putea fi legată de bultele uriașe de gaz de pe ambele părți ale discului Calea Lactee, cunoscute sub numele de Fermi Bubbles, spune Peter Predehl, membru al echipei eROSITA, un X- astronom cu raze la Institutul Max Planck pentru Fizica Extraterestră din Garching, Germania (SN:6/8/20). Observațiile eROSITA ar putea ajuta echipele ruse și germane implicate în misiune să descopere care este impulsul.

Aproximativ 20 la sută din semnele de pe harta eROSITA sunt stele din Calea Lactee cu câmpuri magnetice intense și coroane fierbinți. Printre acestea sunt împrăștiate sisteme stelare care conțin stele neutronice, găuri negre și pitice albe și rămășițe de explozii de supernova. eROSITA a surprins, de asemenea, mai multe explozii trecătoare de la evenimente precum coliziuni stelare.

Vela
O rămășiță de supernovă numită Vela (centru, verde roșcat) este una dintre cele mai proeminente surse de raze X de pe cer. Supernova a explodat în urmă cu aproximativ 12.000 de ani, la aproximativ 800 de ani lumină distanță, și se suprapune cu alte două rămășițe cunoscute de supernovă: Vela Junior (inel violet slab în stânga jos) și Puppis A (nor albastru în dreapta sus). Toate cele trei explozii au lăsat în urmă stele neutronice, dar doar stelele din centrele Vela și Vela Junior sunt vizibile pentru eROSITA.Peter Predehl și Werner Becker/MPE, Davide Mella

Dincolo de Calea Lactee, majoritatea emițătorilor de raze X pe care i-a găsit eROSITA sunt găuri negre supermasive care înghitesc materie în centrele altor galaxii (SN: 18/06/2020). Astfel de nuclee galactice active cuprind 77% din catalog.

Grupurile îndepărtate de galaxii au alcătuit încă 2 la sută din transportul eROSITA. Aceste clustere au fost vizibile telescopului datorită gazului fierbinte care umple spațiul dintre galaxii din fiecare cluster, care emite o strălucire de raze X.

Superclusterul Shapley
Superclusterul Shapley (imaginea din dreapta) este compus din multe pâlcuri mai mici de galaxii la aproximativ 650 de milioane de ani lumină distanță. Fiecare pată de raze X din această imagine – care se întinde pe 180 de milioane de ani lumină – este un grup de galaxii care conține sute până la mii de galaxii. Imaginile mărite din stânga prezintă câteva dintre cele mai masive grupuri din grup.Esra Bulbul și Jeremy Sanders/MPE

„În prezent, probabil că știm despre puțin mai puțin de 8.000 de grupuri de galaxii”, spune Craig Sarazin, astronom de la Universitatea Virginia din Charlottesville, care nu este implicat în lucrare. Dar pe parcursul misiunii sale de patru ani, eROSITA este de așteptat să găsească un total de 50.000 până la 100.000 de clustere. Numai în prima scanare, a strâns aproximativ 20.000.

Recensământul ar putea oferi astronomilor o perspectivă mult mai bună asupra dimensiunilor și distribuțiilor clusterelor de galaxii de-a lungul istoriei cosmice, spune Sarazin. Și acest lucru, la rândul său, poate oferi o nouă perspectivă asupra caracteristicilor universului care guvernează formarea și evoluția clusterelor. Aceasta include cantitatea exactă de materie întunecată invizibilă, care leagă gravitațional, și cât de repede se extinde universul.

Mai aproape de casă, observațiile rămășițelor de supernove ar putea ajuta la lămurirea unei confuzii cu privire la ciclurile de viață ale stelelor mari, spune Andrea Merloni, membru al echipei eROSITA, astronom și la Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră. Studiile anterioare cu raze X au găsit mai puține rămășițe de supernovă decât se așteaptă teoreticienii să vadă, pe baza câte stele masive cred că au explodat de-a lungul istoriei galaxiei. Dar observațiile eROSITA dezvăluie acum penele de resturi care ar putea fi trecute cu vederea morminte stelare. „Poate că vom începe să echilibrăm acest buget între numărul așteptat de supernove și cele pe care le detectăm”, spune Merloni.

eROSITA începe acum al doilea sondaj de șase luni, pe tot cerul. Atunci când sunt combinate, cele opt hărți totale ale telescopului vor putea dezvălui obiecte cu o cincime mai strălucitoare decât cele care ar putea fi văzute pe o singură hartă. Acest lucru nu numai că le permite astronomilor să vadă mai multe surse de raze X în detaliu, dar să urmărească modul în care obiectele de pe cerul cu raze X se schimbă în timp.