物理科技生物学-PHYICA

物理学家讨论品川添地球使命

天文学与空间 2022-01-16 00:01:14

马克斯·普朗克学会赫尔穆特·霍农 埃罗斯塔的x光天空

信用:J

桑德斯,H

布鲁纳,阿

Merloni & eSASS团队(MPE);E

丘拉佐夫,男

吉尔法诺夫

孙亚耶夫(IKI) 这很可能标志着x光天文学的一场革命:去年7月发射的爱神星太空望远镜已经完成了对天空的第一次全面测量

在它制作的地图上可以看到超过一百万个物体

天文学家对天文台的结果感到兴奋

它是在马克斯·普朗克地外物理研究所的领导下开发的,旨在以以前未达到的光谱和空间分辨率测量整个天空

我们和eRosita的科学主管彼得·普雷德尔讨论了这次任务

普雷多先生,你是期待第一次检查的结果和现在差不多还是你自己感到惊讶? 事实上,eRosita所做的正是我们所期望的

然而,它在数量上(100万个来源,20000个星系团)和质量上都在激发我们的热情

eRosita有什么特别之处? 我们的望远镜首先用x光扫描了整个天空,在这个过程中没有聚焦在单个的光源上

这种“全天空调查”提供了巨大的发现潜力,因为人们并不专门寻找某个特定的物体,而是有一些新的、意想不到的东西在观察

第二,eRosita有无限的视野,因此可以显示延伸到天空之外的大型x光源

这些包括超新星遗迹(I

e

爆炸恒星喷出的气体壳)

任务的目标是什么? 模拟结果显示,使用eRosita,我们可以观察到大约10万个星系团

在第一次调查之后,我们确信我们将明显超过这个目标

研究太空中这些最大的结构是我们的主要目标

在这样一个星团中,有多达几千个星系——像我们这样的银河系——它们通过重力相互联系在一起

在x光下,这些星系团看起来像是致密的物体

然而,我们不测量单个星系的光

相反,气体在星系之间发出的辐射像茧一样包围着它们

总而言之,星系团形成了一个类似宇宙网络的大规模结构

通过观察星系团,我们正在推进宇宙学

这怎么理解呢? 星系团反映了宇宙中物质的分布

它们构成了宇宙网络的线索和节点

在这两者之间,几乎没有任何物质存在

自大爆炸以来,太空已经发生了变化

有了eRosita,我们可以看到很远的地方,也可以回顾过去

这是因为来自遥远物体的光需要很长时间才能到达我们这里

想象我们在x光下观察一个星系团

我们已经知道它的方向和亮度

如果我们用光学望远镜从后续观测中测量它的距离,我们就可以确定它的质量

因此我们知道宇宙在某一特定时间的具体密度

使用许多这样的测量,我们可以确定密度在几个世代的变化

这使我们能够推导出各种宇宙学参数

你还能找到关于空间膨胀的东西吗? 是的,因为空间正在加速膨胀

原因显然是暗能量

因此,我们正在处理当前研究中的一个热门话题

我并不是说我们要解开暗能量的秘密

但我们至少在正确的轨道上

暗物质也是eRosita的一个问题吗? 如前所述,在一个星系团的星系之间有大量的热气

这种星系间等离子体聚集在一个重力水槽中,可能是由暗物质产生的

追踪星系团在暗物质的影响下随着时间的推移是如何进化的很有意思

为什么eRosita不会在环绕地球的轨道上运行,而是驻扎在遥远的太空中? 有三个主要原因:在天平动点2周围的位置,大约为1

距离地球500万公里,我们的星球不碍事

那里也有一个恒定的温度,因为仪器没有暴露在昼夜不停的变化中

第三,该位置允许对天空进行永久观察

和俄罗斯同事合作是什么感觉? 在工作层面,这通常不是问题

当然,合作中总会有冲突

这很正常

然而,我们必须学习很多,因为俄罗斯人在太空项目中的程序与西方机构如欧空局或美国国家航空航天局有些不同

发射前你紧张吗? 不

我不会说紧张,我很紧张

但是我们做了所有必须做的事情

我很清楚:如果发射失败,望远镜就会消失

没有B计划

顺便说一下,我们在这个项目上已经工作了十年,对于这样规模的任务来说,这是一个合理的时间

你预计什么时候会有第一个结果? 发射后两个星期,我们打开了望远镜的盖子

然后天文台被清除杂质

三个月后,爱神星将到达天平动点2,并在长达800,000公里的半轴轨道上环绕它

但我预计8月底会有一线曙光

观察将如何继续? 直到2023年底,我们将一次又一次地连续观察整个天空——总共七次

这将提高我们观察的灵敏度,这样最终我们将得到我们所期望的数字

许多x射线源的亮度差异很大

长时间观察它们将有助于我们发现这种可变性背后的机制

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