Рентгеновская перепись Вселенной: телескоп eROSITA удвоил число известных космических источников

Астрономы почти удвоили число известных космических источников рентгеновского излучения, представив самый полный на сегодняшний день публичный обзор самых горячих и энергичных объектов Вселенной. Второй крупный публичный релиз данных, полученных немецким рентгеновским телескопом eROSITA, содержит каталог, насчитывающий почти два миллиона объектов, излучающих в рентгеновском диапазоне, — сверхмассивных чёрных дыр, галактических скоплений, звёзд и других экстремальных космических феноменов.

Беспрецедентный массив данных, получивший название DR2, поможет астрономам исследовать, как растут чёрные дыры, как эволюционируют галактики и как формировались крупнейшие структуры Вселенной, говорится в заявлении Института внеземной физики Общества Макса Планка. «DR2 — это лучшая опись рентгеновского неба, которой мы располагаем на сегодняшний день, и она открывает дверь к надёжным статистическим исследованиям космических популяций», — отметила в заявлении Мириам Е. Рамос-Сеха, менеджер наземного сегмента инструмента eROSITA и ведущий автор публикации DR2.

Новый релиз объединяет наблюдения, собранные в ходе первых трёх полных обзоров неба телескопом eROSITA за 556 дней, что позволило астрономам обнаружить всё более тусклые рентгеновские источники, упущенные предыдущими обзорами.

Что скрывается за цифрами

Из почти двух миллионов обнаруженных объектов более 1,9 миллиона являются точечными источниками, большинство из которых — активные сверхмассивные чёрные дыры, питающиеся в центрах далёких галактик, или звёзды в пределах Млечного Пути. Эти чёрные дыры открывают астрономам окно в то, как галактики растут и эволюционируют на протяжении космического времени, в то время как звёздные источники помогают исследователям лучше понять всё — от звёздной активности до жизненных циклов светил.

Ещё примерно 64 000 источников — это протяжённые объекты, включая массивные скопления галактик, близлежащие галактики и светящиеся остатки взорвавшихся звёзд (также известные как сверхновые). Скопления галактик особенно ценны, потому что они очерчивают самые масштабные структуры Вселенной, помогая учёным исследовать влияние тёмной материи и тёмной энергии на эволюцию космоса.

В отличие от видимого света, рентгеновские лучи раскрывают одни из самых энергичных сред во Вселенной. Материя, закручивающаяся по спирали к чёрной дыре, может разогреваться до миллионов градусов, прежде чем пересечь горизонт событий, а нейтронные звёзды, остатки сверхновых и колоссальные резервуары горячего газа, заполняющие галактические скопления, также мощно излучают в рентгеновском диапазоне.

Размер каталога даёт астрономам мощный новый набор данных для изучения высокоэнергетической Вселенной. Имея почти два миллиона источников, наблюдавшихся в одинаковых условиях, учёные могут изучать, как сверхмассивные чёрные дыры росли на протяжении миллиардов лет, картировать распределение скоплений галактик, чтобы лучше понять крупномасштабную структуру Вселенной, и искать редкие или необычные объекты, которые иначе могли бы остаться незамеченными. Крупные однородные обзоры также облегчают сравнение различных классов объектов и выявление долгосрочных тенденций, которые невозможно обнаружить с помощью небольших наблюдений.

Релиз также включает оптические и инфракрасные соответствия для многих рентгеновских источников, помогая астрономам определить, является ли каждый объект близлежащей звездой, далёкой галактикой, активной сверхмассивной чёрной дырой или иным типом высокоэнергетического феномена. В той части каталога, где были идентифицированы соответствия, около 88 процентов составляют далёкие галактики, в которых находятся активно питающиеся сверхмассивные чёрные дыры.

«Рентгеновское обнаружение — это лишь первый шаг, — сказала в заявлении Мара Сальвато, представитель eROSITA и председатель рабочей группы по последующим наблюдениям. — Связывая рентгеновские источники с их аналогами на других длинах волн, мы можем выяснить, что это за объекты, где они находятся на лестнице космических расстояний, и построить чистые, хорошо определённые выборки в беспрецедентном масштабе».

Хотя eROSITA прекратил сбор научных наблюдений в начале 2022 года, до этого миссия успела завершить достаточное количество обзоров неба для поддержки дальнейших публичных релизов данных. Исследователи сообщают, что следующий, третий релиз данных (DR3), запланирован на 2028 год. Каталог eROSITA-DE DR2 уже доступен для просмотра онлайн.

Источники:
Материал подготовлен на основе заявления Института внеземной физики Общества Макса Планка, публикации DR2 под руководством Мириам Е. Рамос-Сеха, комментариев представителя eROSITA Мары Сальвато, а также данных о завершении миссией eROSITA сбора научных наблюдений в 2022 году.