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我们岸本萌对x光天空最深的看法

天文学与空间 2022-01-12 00:01:13

马克斯·普朗克学会 充满能量的宇宙:第一次“爱神星”全天空测量是在六个月的时间里进行的,通过让望远镜连续旋转,从而在大部分天空中提供大约150-200秒的均匀曝光,黄道两极被观察得更深

当eROSITA扫描天空时,收集到的光子能量的测量精度在2% - 6%之间

为了生成这幅图像,整个天空被投影到一个椭圆上(所谓的艾托夫投影),银河系的中心在中间,银河系的主体水平运行,光子根据它们的能量被进行了颜色编码(红色代表能量0

3-0

6千电子伏,绿色代表0

6-1千电子伏,1-2千电子伏为蓝色

3千电子伏)

信用:杰里米·桑德斯,赫尔曼·布鲁纳和他的团队;尤金·丘拉佐夫,马拉·吉尔法诺夫(IKI) 在182天的时间里,爱神星X射线望远镜完成了它大约一年前开始的第一次全扫描

这张新的高温高能宇宙地图包含了100多万个物体,大约是X射线天文学60年历史中发现的已知X射线源数量的两倍

大多数新的来源是在宇宙距离的活动星系核,标志着巨大黑洞在宇宙时间的增长

一百万个x光源揭示了热宇宙的本质——这是SRG号上的爱神星望远镜首次扫描整个天空的惊人收获

“这幅全天空的图像完全改变了我们看待高能宇宙的方式,”马克斯·普朗克地外物理研究所(MPE)的爱神星首席研究员彼得·普雷德说

“我们看到了如此丰富的细节——图像之美真是令人惊叹

" 这张来自eROSITA的第一张完整的天空图像,比30年前ROSAT望远镜进行的全天空观测要深约4倍,并产生了约10倍多的来源:大约是过去所有X射线望远镜发现的总和

虽然大多数种类的天体都发射x光,但炽热而充满能量的宇宙看起来与光学或射电望远镜看到的宇宙大不相同

从我们银河系的外部看,大多数eROSITA源都是活跃的星系核,在宇宙距离上吸积着超大质量的黑洞,其间散布着星系团,由于其巨大的暗物质浓度限制了热气,这些星系团看起来像是发光的扩展x光晕

这幅全天空的图像以精致的细节揭示了银河系本身的热气结构,以及围绕着它的环绕银河系的介质,这些介质的性质是理解我们银河系形成历史的关键

埃罗斯塔x光图还揭示了具有强磁活动热日冕的恒星、包含中子星、黑洞或白矮星的x光双星,以及我们自己和其他附近星系(如麦哲伦星云)中壮观的超新星遗迹

由于其大小和距离地球很近,这张照片中显示的“船帆座超新星遗迹”是x光天空中最突出的物体之一

Vela超新星大约在12000年前爆炸,距离800光年,与至少另外两个超新星遗迹重叠,Vela Junior(图中左下为蓝环)和Puppis-A(右上)

小贝拉是在20年前被发现的,尽管这个物体离地球如此之近,以至于这次爆炸的残留物是在极地冰芯中发现的

所有三次超新星爆炸都产生了x光明亮的超新星遗迹和中子星,它们在遗迹中心附近作为强x光点源发光

这个“恒星墓地”的新eROSITA数据的质量将给予天文学家许多令人兴奋的新见解,这些见解涉及在炽热的超新星等离子体中运行的物理过程,以及探索奇异的中子星

荣誉:彼得·普雷德尔,沃纳·贝克尔(MPE),大卫·梅拉 eROSITA首张全天空图像的注释版本

从遥远的星系团(彗发、室女座、穹窿、英仙座)到延伸源,如超新星遗迹和星云,再到亮点源,例如

g

Sco X-1,第一个被探测到的太阳外X射线源

船帆信噪比在这张图像的右边,大麦哲伦云在右下象限,沙普利超星系团在右上角(尽管在这张投影中不容易看到)

信用:杰里米·桑德斯、赫尔曼·布鲁纳、安德里亚·梅洛尼和eSASS团队(MPE);尤金·丘拉佐夫、马拉·吉尔法诺夫(代表IKI) LMC地区四个最亮的X射线源被标记出来(LMC X-1到4)

还可以看到许多超新星遗迹和许多前景恒星,其中最亮的也有标记

在右下角,显示了LMC中心区域的放大图,这是eROSITA在2019年10月用七个望远镜拍摄的第一张图像

信用:弗兰克·哈贝尔,钱德勒·迈特拉(MPE) “我们都急切地等待着来自爱神星的第一张全天空地图,”马拉·萨尔瓦托说,他是多能工程的科学家,领导着将爱神星观测与其他电磁波谱望远镜相结合的工作

“大的天空区域已经被许多其他波长覆盖,现在我们有了与之匹配的x光数据

我们需要这些其他的调查来确定X射线源并了解它们的性质

“这次调查也是稀有和奇异现象的宝库,包括许多类型的瞬变和变量,例如来自致密物体的耀斑、合并的中子星和被黑洞吞噬的恒星

“埃罗斯塔经常看到来自天空的意想不到的x光爆发,”萨尔瓦托继续说道

“我们需要立即向地面望远镜发出警报,以了解是什么在制造它们

" 组装图像是一项艰巨的任务

到目前为止,运营团队已经收到并处理了eROSITA的七个摄像头收集的大约165 GB的数据

虽然按照地面上的“大数据”标准来看相对较小,但在太空中操作这种复杂的仪器有其自身的特殊挑战

“我们每天都在检查和监测仪器的健康状况,与我们在莫斯科操作SRG宇宙飞船的同事合作”,海洋动力工程公司的地球信息系统行动小组成员米丽娅姆·拉莫斯·塞加解释道

“这意味着我们可以对任何异常情况做出快速反应

我们能够立即对这些做出反应,以确保仪器的安全,同时以大约97%的效率收集数据

能够与位于1

500万公里外!“数据下行每天都在发生

“在德国和俄罗斯的团队对数据进行处理和分析之前,我们会立即对数据进行质量检查”,她继续说道

" 沙普利星系超星系团是当地宇宙中最大的星系集合之一,距离约6.5亿光年(z~0

05)

十几个扩展结构中的每一个本身都是一个星系团,由100到1000个单独的星系组成,每个星系都表示构成宇宙大尺度结构的细丝的交叉点

这幅图像横跨天空16度(约为满月的30倍),在沙普利超级星系团的距离上,相当于约1.8亿光年

左边的图像显示了沙普利超级星系团中最大的星系团的放大图

信用:Esra Bulbul,Jeremy Sanders (MPE) 当研究小组正忙于分析第一张全天空地图,并利用图像和目录加深我们对宇宙学和高能天体物理学过程的理解时,望远镜继续扫描x光天空

俄罗斯SRG小组的首席科学家拉希德·苏尼亚耶夫说:“SRG天文台现在开始第二次全天空观测,将于今年年底完成。”

“总的来说,在接下来的3

5年后,我们计划得到7张类似于这张美丽图片的地图

它们的综合灵敏度将提高五倍,并将被天体物理学家和宇宙学家使用数十年

" MPE高能天体物理小组的负责人基尔帕尔·南德拉补充道:“在短短6个月内,eROSITA已经拥有了100万个来源,它已经彻底改变了X射线天文学,但这只是未来的一种尝试

天空面积和深度的这种结合是变革性的

我们已经在热宇宙中取样了一个宇宙体积,这个体积比以前可能的要大得多

在接下来的几年里,我们将能够探索得更远,探索第一个巨型宇宙结构和超大质量黑洞形成的地方

"

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