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用X射线描绘宇宙的惊人新地图

btikc 2024-09-01 15:35:07 技术文章 18 ℃ 0 评论


看哪,火热,充满活力的宇宙。

一架德国-俄罗斯太空望远镜刚刚获得了一张突破性的天空地图,用X射线描绘了天空。

该图像记录了宇宙中的许多暴力行为-物质被加速,加热和粉碎的情况。

盛装黑洞,爆炸的星星和炽热的煤气。

数据来自Spektr-RG上安装的eRosita仪器

这架轨道望远镜于去年7月发射,并被派往距地球约150万公里的观测位置。一旦在12月投入使用并宣布完全投入使用,它就可以缓慢旋转并扫描太空深处。

eRosita的第一个全天数据集(显示在此页顶部的图像中)仅在上周完成。它记录了超过一百万个X射线源。

“这实际上与60年前X射线天文学的整个历史中所发现的数字几乎相同。我们在短短六个月内将已知来源基本增加了一倍,”负责高能的科帕尔·纳德拉说。德国的马克斯·普朗克地球物理研究所(MPE)的天体物理学小组。

他告诉英国广播公司新闻:“这些数据确实令人震惊,我认为我们在这里所做的将彻底改变X射线天文学。”

该地图使用了所谓的Aitoff投影,将天空的球面展开为椭圆形。中间地带是我们银河系的平面,银河系的中心在椭圆的中间。

图像已用颜色编码,以帮助描述正在发生的事情。蓝色代表较高能量的X射线(1-2.3千电子伏特,keV);绿色是中等范围(0.6-1 keV); 红色表示能量较低(0.3-0.6 keV)。

银河系的大部分平面都由高能来源控制。部分原因是因为大量的气体和灰尘已吸收并滤除了较低的能量辐射。来源包括具有强烈的,具有磁性的活动和极热的大气层的恒星。

绘制了蘑菇状特征的绿色和黄色覆盖了地图的大范围,代表了银河系内外的热气。该材料印有关于银河系形成和演化的信息。

一些较大的散落房屋是天空中知名的演员。在最右边的飞机上方,明亮的黄色斑块聚集了超新星残留物-爆炸的恒星残骸,其冲击波使周围的尘埃和气体茧过热。Vela超新星残留物主导着这一特殊的斑块。这是几千年前发生的爆炸,但距地球仅800光年。

接下来,查看地图顶部和底部的红色漫射光。这主要是远远超过我们银河系的热气发出的X射线。在白色斑点中,我们主要看到的是超大质量黑洞的特征。实际上,新地图中包含的所有来源中约80%是巨大的黑洞,它们位于遥远星系的中心。当巨大的引力吸引并清除物质时,它们会抽出X射线。

当宇宙还不到十亿岁时,不到其现今年龄的10%,就可以看到地图上出现的一些超大质量黑洞。


Spektr-RG及其eRosita仪器打算在未来3.5年内再收集七次全天候调查。这将使望远镜能够完善其数据,消除伪影和噪声,还可以感知到更深的宇宙并拾取微弱的信号源,否则这些信号将无法检测到。

一个主要目标是绘制照明X射线的热气体的分布,该气体照亮了巨大的星系团。

天文学家希望这些信息可以使他们对宇宙的结构以及其随着时间的变化有新的见解。这个项目中可能有一些关于暗能量本质的线索,暗能量似乎正在以不断加速的速度将宇宙分开。

纳德拉教授解释说:“那是最大的奖励,但这只会在任务结束时才出现。”

“八项调查使我们能够真正深入到遥远的宇宙中。基本上,我们试图检测出宇宙中所有超过一定质量极限的星系团。我们已经有了一个不错的样本-也许大约有10,000个。但是我们希望至少获得100,000个星系团。”

eRosita是Spektr-RG上的德国元素。它占用了航天器总线或底盘上的大部分空间。但是它紧挨着被称为ART-XC的俄罗斯仪器,该仪器对高达30 keV的高能量敏感。

eRosita和ART-XC都使用由七个管状镜模块组成的集群将X射线光聚集到其敏感的相机探测器上。

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