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.”
Cartografierea cerului cu raze X
În această hartă a razelor X emise de obiectele cerești de-a lungul cerului, razele X sunt codificate prin culoare în funcție de energie: albastrul semnifică cele mai înalte energii, urmate de verde, galben și roșu. Strălucirea roșie din prim-plan provine de la gazul fierbinte din apropierea sistemului solar, în timp ce planul Calea Lactee pare albastru, deoarece gazul și praful din disc absorb toate, cu excepția celor mai energice raze X. Harta include multe dintre rămășițele de supernove ale Căii Lactee, inclusiv Cassiopeia A și Vela, și un sistem stelar numit Scorpius X-1, care a fost prima sursă de raze X descoperită dincolo de soare. De asemenea, prezintă regiunile de formare a stelelor din Calea Lactee, cum ar fi Nebuloasa Orion și Superbula Cygnus (SN: 29/06/12), și un arc misterios de raze X numit pintenul polar nordic. Dincolo de Calea Lactee se află galaxii din apropiere, cum ar fi Marele Nor Magellanic, și grupuri de galaxii îndepărtate, cum ar fi cele conținute în Superclusterul Shapley.
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.
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.
„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.
-
Marele Nor Magellanic este o mică galaxie care orbitează Calea Lactee. Acest mic vecin galactic emite o strălucire difuză de raze X din materialul său interstelar (roșu), precum și puncte mai strălucitoare de raze X din resturile de supernova (cercuri) și sistemele stelare binare.Frank Haberl și Chandreyee Maitra/MPE -
Se crede că acest inel strălucitor a provenit dintr-o explozie de raze X emisă de gaura neagră și steaua însoțitoare din centrul său, care a fost detectată de alte telescoape la începutul anului 2019. Unele dintre razele X din izbucnire au fost împrăștiate într-un inel de un nor de praf pe care l-a întâlnit radiația. Această împrăștiere a întârziat razele X din inel în drumul lor către Pământ, permițând telescopului eROSITA să le detecteze în timpul studiului său cerului din februarie 2020, la un an după ce izbucnirea a fost detectată inițial.Georg Lamer/Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, Davide Mella -
Nebuloasa Carina, aflată la aproximativ 7.500 de ani lumină distanță, este una dintre cele mai mari nebuloase difuze din galaxia noastră. Adăpostește multe stele masive și tinere, precum și o nebuloasă mai mică numită Homunculus. Acea plună s-a format atunci când una dintre stele din sistemul Eta Carinae a explodat – o explozie cerească observată în 1843 (SN: 1/4/10).Manami Sasaki/Dr. Observatorul Karl Remeis/FAU, Davide Mella
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.