Детальний рентгенівський знімок космосу вказує на таємничі плями у Всесвіті (3 фото)

Дослідження космічного простору з використанням орбітальних обсерваторій вийшло на якісно новий етап після запуску влітку минулого року російсько-німецької станції «Спектр-РГ». При вивченні далекого космосу станція використовує рентгенівський енергетичний діапазон 0,3—30 кілоелектронвольт (кев). Менш ніж через рік після старту станції з Землі (13 липня 2019 року), астрономи отримали перші дані і змогли скласти детальну кольорову карту Всесвіту в рентгенівському спектрі.

Коментуючи зображення, отримане з космічної обсерваторії «Спектр-РГ», астрономи відзначають, що на знімку можна побачити стандартні процеси, що відбуваються у Всесвіті: переміщення матерії, зміна температури речовини, утворення зірок в результаті вибуху і навіть «побачити» чорні діри.

Спостереження в рентгенівському діапазоні ведеться зі станції «Спектр-РГ», що знаходиться на відстані 1,5 млн км від Землі, за допомогою телескопа eRosita (extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array), створеного вченими інституту позаземної фізики Товариства Макса Планка (MPE) з Німеччини.

На задану орбіту обсерваторія була виведена в грудні 2019 року, після чого на Землю почали надходити дані, що дозволили скласти унікальну карту Всесвіту, зняту в рентгенівському діапазоні, на якій можна спостерігати понад одного мільйона джерел рентгенівського випромінювання. В результаті за неповний рік кількість даних рентгеноскопії Всесвіту отриманих землянами за останні 60 років, з того часу як космос стали вивчати за допомогою рентгена, було подвоєно.

При формуванні зображення Всесвіту була використана проєкція Аитова, застосовувана для отримання карт Землі. На представленій рентгенівської карти космосу наша галактика Чумацький шлях, розташовується чітко по екватору і візуально представляє собою чорну смугу, утворену внаслідок поглинання зоряним пилом як рентгенівського, так і оптичного випромінювання.

Щоб правильно «читати» карту Всесвіту в рентгенівському діапазоні, астрономи розповіли про своєрідному колірному ключі на фотографії. Виявилося, що кожному кольору відповідає випромінювання певного діапазону енергії. Кольори є умовними та не відповідають оптичним кольоровим зображенням, які відрізняються по частоті.

Наприклад, синього зображення на рентгенівській карті відповідає енергетичний діапазон фотонів в межах 1-2,3 кев, а це притаманне матерії розігрітій до температури від 10 до 25 мільйонів градусів Кельвіна. З зеленим кольором пов’язується діапазон 0,6-1 кев або температура речовини від 60 до 10 млн градусів, а з червоним кольором пов’язані найхолодніші ділянки космосу, 0,3-0,6 кев або діапазон температур від 3 до 6 млн градусів.

В центрі знімка, на межі Чумацького шляху спостерігається зелено-жовтий гігантський «гриб». Це хмару розжареного газу. Між тим малі яскраві точки являють собою фотографії спалахів наднових зірок. Також малі зірочки на карті астрономи пов’язують із зображенням нейтронних зірок і навіть чорних дір. За оцінками астрономів, розмір грибообразного газової хмари становить в діаметрі не менше 8 парсек або понад 26 світлових років.

Також на знімку астрономи виявили скупчення наднових зірок, де знаходяться залишки однієї з найбільш «близьких» до землі наднових Вела, відстань до якої складає всього 800 світлових років.

Використовуючи дані обсерваторії «Спектр-РГ» вчені зможуть розкрити періодичність космічних катастроф, вивчити спалахи наднових і найголовніше реально побачити чорні діри і оцінити їх кількість.

«Побачити» чорні діри в рентгенівському спектрі допомагає процес розігрівання матерії, що поглинається космічним об’єктом. Раніше в оптичному спектрі астрономи не могли бачити чорні діри і фіксували їх лише по поведінці сусідніх космічних тел.

Космічна лабораторія «Спектр-РГ» в найближчі 3,5 роки проведе ще сім повних сканувань Всесвіту, що дозволить уточнити отриману карту світу, видаливши перешкоди, шуми і виявивши джерела слабкого рентгенівського випромінювання. Дослідження класифікує певні об’єкти з масою вище певної межі. Зараз вчені виявили близько 10 тисяч таких ділянок, але за результатами сканування «Спектр-РГ» планують довести це число до 100 тисяч. Обсерваторія «Спектр-РГ» працює з використанням німецького телескопа eRosita і російського ART-XC.