X射線望遠鏡捕捉到了一幅令人驚嘆的天空圖,揭示了一個與我們用傳統望遠鏡看到的宇宙截然不同的宇宙。
透過X射線觀察宇宙,可以看到所謂的“熾熱而充滿活力的宇宙”,詳細描述了散發出令人難以置信的熱量、高速移動或極其緻密的物體。
其中包括罕見的現象,例如合併中子星、恆星被黑洞吞噬,以及不太罕見但同樣令人印象深刻的現象——恆星誕生的極熱氣體區域。
馬克斯普朗克地外物理研究所(MPE) eROSITA 望遠鏡首席研究員彼得普雷德爾(Peter Predehl) 表示,這張全天空影像包含一百萬個X 射線源,「徹底改變了我們看待高能宇宙的方式」。 )。
eROSITA 收集的資料量比之前的天空 X 光掃描有了巨大飛躍,eROSITA 收集的資料量比 30 年前的全天空掃描多了大約 10 倍。這大約是過去所有 X 射線望遠鏡發現的源的總和。
圖像實際上顯示了什麼?
MPE 的高級科學家 Andrea Merloni 解釋說,X 射線天文學提供了光學望遠鏡基本上看不到的「炎熱而充滿活力的宇宙」的視野。
「這是每個人都可以觀察到的同一個宇宙,但我們的儀器對宇宙中那些非常熱或充滿活力的物體很敏感,例如大爆炸、衝擊波、非常快的運動或黑洞等極端重力,」他告訴歐洲新聞。
本質上,只有某些類型的物體才會大量發射 X 射線。例如,雖然我們的太陽確實發射 X 射線,但與被黑洞或極熱氣體吞噬的恆星等物體相比,這些 X 射線的數量微乎其微。
如果沒有 X 射線望遠鏡,許多這樣的物體將無法用不同波長的儀器來偵測到。
「為了獲得 X 射線,你需要數百萬度的熱量,」梅洛尼說。 “最亮的光學恆星不一定是最亮的 X 射線恆星,反之亦然。”
eROSITA 望遠鏡於 2019 年在 SRG 太空船上發射,需要在軌道上運行,因為 X 射線會被地球大氣層吸收,因此必須從太空進行研究。
銀河系監管過程的新線索
在頂部的影像中,您可以看到銀河系內有黃色、紅色和藍色的極熱氣體帶,這些顏色代表不同數量的 X 射線輻射。
「從某種意義上說,星係是一個循環,恆星從這種氣體中形成,然後以爆炸的形式返回這種物質和能量,」梅洛尼解釋道。這是一個自我監管的過程,透過收集到的信息,他的團隊希望能夠更好地理解形成和破壞的平衡。
他說:“我們相信,我們將為銀河系的監管過程提供一些新的線索,包括將形成和已經形成了多少恆星。”
但研究銀河系並不是這次任務的主要目標。
關於宇宙演化的答案
在全天圖上,大約有一百萬個小點,其中大部分代表星系,或中心有黑洞的星系團。黑洞發射高水準的 X 射線。
還可以觀察到星系之間的熱氣體以及不尋常的恆星。
「建造 eROSITA 的主要動機以及我們如何獲得資金,是利用星系團來研究宇宙和宇宙的演化。這是我們想要回答的大問題,需要花費數年時間。
但這只是眾多全天空調查中的第一個。 Merloni 的團隊根據先前針對天空小部分的 X 射線研究進行推斷,預計在大約 3 年半的時間裡專案結束時,在大約 800 萬個 X 射線源的區域將會出現一些東西學習。
「許多其他波長已經覆蓋了大片天空區域,現在我們有了可以匹配的 X 射線數據。我們需要這些其他調查來識別 X 射線源並了解其性質,」負責將 eROSITA 觀測與整個電磁頻譜的其他望遠鏡結合起來的瑪拉·薩爾瓦托 (Mara Salvato) 說。
該影像的數據是在六個月內收集的。計畫結束時累積的資訊將使科學家們忙碌「數十年」。
「總的來說,在接下來的 3.5 年裡,我們計劃獲得七張與這張美麗圖像中所看到的類似的地圖。它們的綜合靈敏度將提高五倍,並將被天體物理學家和宇宙學家使用數十年。