Rentgenowski obraz połowy Wszechświata
Konsorcjum eROSITA upublicznia największy w historii katalog wysokoenergetycznych kosmicznych źródeł.
Sekcja nieba eRosita All-Sky Survey Catalog (eRASS1) w dwóch różnych reprezentacjach. Lewy obraz pokazuje rozszerzone emisje rentgenowskie, podczas gdy prawy obraz pokazuje źródła rentgenowskie o punktowym charakterze. Źródło: MPE, J. Sanders für das eROSITA-Konsortium
Astronomia rentgenowska posiada bogatą, 60-letnią historię badania skrajności Wszechświata: od eksplodujących gwiazd po aktywne jądra galaktyk. Te obszary, wraz z supermasywnymi czarnymi dziurami, stanowią prawdopodobnie najbardziej wydajne źródła energii we Wszechświecie. Podczas gdy większość teleskopów rentgenowskich została zbudowana w celu bliższego przyjrzenia się tym zjawiskom, eROSITA patrzy na szerszą perspektywę. Należą do niej największe struktury we Wszechświecie, czyli włókna gorącego gazu, które łączą potężne gromady galaktyk. Te struktury mogą zawierać odpowiedzi na największe pytania dotyczące ewolucji Wszechświata i powodów jego rozszerzania się.
Niemieckie konsorcjum eROSITA opublikowało 31 stycznia 2024 roku część danych zebranych przez teleskop rentgenowski eROSITA, umieszczony na pokładzie satelity Spektrum-RG, podczas pierwszego przeglądu całego nieba. Pierwszy katalog eROSITA All-Sky Survey Catalogue (eRASS1) to największy zbiór źródeł promieniowania rentgenowskiego, jaki kiedykolwiek opublikowano, zawierający około 900 000 pojedynczych źródeł. Wraz z danymi, konsorcjum publikuje serię artykułów naukowych dotyczących nowych odkryć, począwszy od badań nad możliwością zamieszkania na egzoplanetach po odkrycia największych struktur kosmicznych. W ciągu pierwszych sześciu miesięcy obserwacji eROSITA odkrył już więcej źródeł promieniowania rentgenowskiego niż było znanych w 60-letniej historii astronomii rentgenowskiej. Dane są dostępne dla globalnej społeczności naukowej.
Ponad 700 000 supermasywnych czarnych dziur
Obserwacje eRosita za pomocą teleskopu eROSITA przeprowadzone od 12 grudnia 2019 roku do 11 czerwca 2020 roku. Opublikowane dane obejmują połowę całego nieba. W najbardziej czułym zakresie energii detektorów eROSITA (0,2-2 keV) teleskop wykrył 170 milionów fotonów rentgenowskich – to rekordowa liczba. W astronomii rentgenowskiej możliwe jest mierzenie poszczególnych cząstek światła (fotonów) z ich odpowiednią energią w widmie rentgenowskim i czasem ich przybycia do detektora. Następnie, po dokładnym przetworzeniu i kalibracji, utworzono katalog, wykrywając stężenia fotonów na niebie na jasnym, rozproszonym tle o dużej skali. Po eRASS1, eROSITA kontynuowała skanowanie nieba i zgromadziła kilka dodatkowych przeglądów całego nieba. Dane te również zostaną udostępnione światu w nadchodzących latach.
900 000 źródeł obejmuje około 710 000 supermasywnych czarnych dziur w odległych aktywnych galaktykach, 180 000 gwiazd emitujących promieniowanie rentgenowskie w naszej własnej Drodze Mlecznej, 12 000 gromad galaktyk oraz niewielką liczbę egzotycznych klas źródeł, takich jak emitujące promieniowanie X gwiazdy podwójne, pozostałości po supernowych, pulsary i inne obiekty. To oszałamiające liczby dla astronomii rentgenowskiej – powiedział Andrea Merloni, główny badacz eROSITA i pierwszy autor katalogu eROSITA. Wykryliśmy więcej źródeł w ciągu 6 miesięcy niż duże flagowe misje XMM-Newton i Chandra w ciągu prawie 25 lat pracy.
Czy promieniowanie X może uczynić planety niezdatnymi do zamieszkania?
Wraz z publikacją danych, konsorcjum eROSITA złożyło prawie 50 nowych publikacji naukowych do recenzowanych czasopism, dodając do ponad 200, które zostały już opublikowane przez zespół przed publikacją danych. Większość nowych publikacji ukazała się 31 stycznia 2024 roku, a wybrane odkrycia obejmują: ponad 1000 supergromad galaktyk, gigantyczne włókno dziewiczego, ciepłego gazu rozciągającego się między dwiema gromadami galaktyk oraz dwie nowe „kwazi-okresowe eksplozje” czarne dziury. Dalsze badania nad tym, jak promieniowanie rentgenowskie z gwiazdy może wpływać na atmosferę i retencję wody na orbitujących planetach oraz analiza statystyczna migoczących supermasywnych czarnych dziur.
Pierwsze wydanie danych eRASS (DR1) upublicznia nie tylko katalog źródeł, ale także obrazy nieba rentgenowskiego przy wielu energiach promieniowania rentgenowskiego, a nawet listy poszczególnych fotonów z ich pozycjami na niebie, energiami i dokładnymi czasami przybycia. Oprogramowanie potrzebne do analizy danych eROSITA jest również zawarte w wydaniu. W przypadku wielu klas źródeł, dodatkowe dane z innych zakresów fal zostały również włączone do tak zwanych katalogów „o wartości dodanej”, które wykraczają poza czyste informacje rentgenowskie. Podjęliśmy ogromny wysiłek, aby opublikować wysokiej jakości dane i oprogramowanie – powiedziała Miriam Ramos-Ceja, która kieruje zespołem operacyjnym eROSITA. Mamy nadzieję, że poszerzy to bazę naukowców na całym świecie pracujących z danymi wysokoenergetycznymi i pomoże przesunąć granice astronomii rentgenowskiej.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
