Новости

#ИКИ РАН#Главное#Спектр-РГ
19.06.2020 11:29

Млечный Путь на рентгеновской карте неба

Неделю назад телескопы ART-XC и eROSITA, установленные на борту российской орбитальной обсерватории «Спектр-РГ», завершили сканирование всего неба в рентгеновских лучах. Работа по построению карты и определению числа источников, обнаруженных в ходе сканирования, продолжается. Российские ученые обрабатывают данные с одной стороны неба, а немецкие работают с рентгеновскими фотонами, пришедшими с другой половины неба. Карта всего неба, построенная учеными двух научных консорциумов и показанная на иллюстрации, оказалась удивительно информативной.

В самом центре карты находится сверхмассивная черная дыра с массой 4 миллиона солнечных масс (это достаточно слабый рентгеновский источник). По экватору изображения проходит плоскость галактики Млечный Путь, которую мы можем наблюдать в полной красе на юге нашей страны в безлунную летнюю ночь. На рентгеновской карте Млечный Путь выглядит, как темная полоса из-за того, что молекулярный газ и пыль в плоскости Галактики поглощают рентгеновские лучи. Синие точки, расположенные в этой области, демонстрируют наличие в Млечном Пути большого числа ярких и мощных источников рентгеновского излучения — это рентгеновские пульсары, аккрецирующие черные дыры в двойных звездных системах, остатки вспышек сверхновых (результат недавней гибели звезд).

Эта карта многоцветная, и различные цвета сразу позволяют судить о характерной энергии приходящих фотонов. На ней представлены все рентгеновские фотоны, зарегистрированные детекторами eROSITA в диапазоне энергий от 300 электрон-вольт до 2,3 килоэлектрон-вольт за полгода непрерывного сканирования неба. Красный цвет соответствует фотонам с энергией 0.3-0.6 КэВ, зеленый — 0.6-1 кэВ, синий — 1-2.3 кэВ. Для простоты понимания можно сказать, что эти три диапазона энергий соответствуют, например, температуре излучающего горячего вещества от 3 миллионов до 6 миллионов градусов (красный цвет); от 6 до 10 миллионов градусов (зеленый) и от 10 до 25 миллионов градусов (синий цвет).

Хорошее угловое разрешение (~20 угловых секунд) и высочайшая чувствительность телескопа eROSITA позволили ей нанести на карту более миллиона компактных источников и десятки тысяч протяженных. Такое количество невозможно продемонстрировать на одном изображении. Лишь самые яркие из источников видны на карте как точки. Уже первый обзор неба российской астрофизической обсерваторией «Спектр-РГ» позволил телескопу eROSITA построить карту, содержащую почти в 10 раз больше источников и в четыре раза более чувствительную, чем бывшая лучшей в мире карта немецкого спутника РОСАТ, полученная в 1990 году. Всего за полгода сканирования неба eROSITA смогла удвоить полное число источников, зарегистрированных всеми спутниками в мире за 60 лет рентгеновской астрономии.

«Эта карта всего неба полностью меняет наш взгляд на высокоэнергичные процессы во Вселенной, — говорит Петер Предель, научный руководитель телескопа eROSITA в Институте внеземной физики Общества имени Макса Планка. — Мы видим такое богатство деталей — красота этого изображения просто поражает».

Эта карта позволяет видеть, как сотни вспышек сверхновых, а возможно, и активность, время от времени, сверхмассивной черной дыры в центре Галактики, приводят к фонтанирующим выбросам горячего газа с температурами до 10 миллионов градусов из плоскости нашей Галактики (яркие зоны выше и ниже плоскости Галактики). В излучение зон с более низкой температурой вносят вклад и около двухсот тысяч достаточно близких от нас звезд с коронами гораздо более мощными, чем у нашего Солнца.

Три четверти всех объектов на этой карте — это далекие квазары и ядра активных галактик, то есть сверхмассивные черные дыры, излучающие за счет падения на них вещества. Они находятся далеко за пределами Млечного Пути на расстояниях в сотни миллионов и миллиарды световых лет от нас. Среди вновь открытых объектов на этой карте уже найдены квазары с красными смещениями более чем 6 (все линии в их спектрах смещены в красную сторону более 7 раз из-за расширения Вселенной). Мы видим на карте около 20 тысяч скоплений галактик, заполненных загадочным «темным веществом». На то, чтобы с помощью оптических телескопов получить полную информацию о красных смещениях большинства квазаров и скоплений галактик, открытых телескопом eROSITA, потребуются годы.

«Но уже сейчас мы сможем начать использовать этот набор объектов, находящихся на гигантских расстояниях, для определения времени их появления этих во Вселенной и уточнения ее свойств и параметров, то есть в целях космологии», — говорит научный руководитель обсерватории «Спектр-РГ» академик Рашид Сюняев.

Телескопы обсерватории «Спектр-РГ» продолжают работу, планируется, что через несколько дней она начнет второй обзор неба. Ожидается, что он продлится до конца года. Всего планируется получить еще семь таких карт eROSITA — на это уйдет еще три с половиной года. Суммарная карта будет примерно в 5 раз чувствительнее первой, а число источников на ней должно возрасти более чем в 10 раз.

«Тогда появится уверенность, что наши карты и каталоги источников будут использоваться астрофизиками и космологами всех стран мира как минимум следующие двадцать лет, пока не появятся более совершенные рентгеновские телескопы, и ученые не решат, что пора делать новую, еще более чувствительную карту рентгеновского неба», — отмечает Рашид Сюняев.

Сообщить об ошибке в тексте

Фрагмент текста с ошибкой:

Правильный вариант:

При обнаружении ошибки в тексте Вы можете оповестить нас о ней. Для этого нужно выделить мышкой часть текста с ошибкой и нажать комбинацию клавиш "Ctrl+Enter".