Najkomplexnejšia mapa oblohy
Valentín Korinek - 2020-07-25

Nová mapa oblohy

Nová mapa celej oblohy predstavuje hlbší pohľad do vesmíru ako akákoľvek iná pred ňou. Mapa, ktorá bola zverejnená 19. júna 2020, je založená na údajoch z prvého úplného skenovania oblohy, ktoré urobil röntgenový ďalekohľad eROSITA. eROSITA, je ďalekohľad postavený v Inštitúte mimozemskej fyziky Maxa Plancka (MPE) v Nemecku. Jeho úlohou je sedemročný röntgenový prieskum, v strednom röntgenovom pásme s energiou menšou ako 10 keV a prvý, ktorý by mal zmapovať odhadovaných 100 000 galaxií. Prieskum by mohol odhaliť nové zhluky galaxií a aktívne galaktické jadrá. je umiestnený na palube rusko-nemeckej kozmickej lode SRG, ktorá štartovala v júli 2019. eRosita zatiaľ katalogizoval približne 1,1 milióna zdrojov röntgenového žiarenia vo vesmíre a tým zdvojnásobil počet známych röntgenových zdrojov vo vesmíre.



 Teleskop eROSITA pozostáva zo siedmich rovnakých zrkadlových modulov





Zlaté bloky sú CCD snímače citlivé na röntgenové žiarenie (jeden pre každé zo siedmich zrkadiel). Pre každý zistený fotón zmerajú čas príchodu, energiu (alebo vlnovú dĺžku) a polohu na oblohe.


 


Medzi horúce a energetické zdroje patria hviezdy Mliečnej dráhy a super masívne čierne diery v centrách iných galaxií, z ktorých niektoré sú vzdialené miliardy svetelných rokov a siahajú až do obdobia, keď bol vesmír starý približne 1,4 miliardy rokov.


(Jeremy Sanders, Hermann Brunner a tím eSASS / MPE, Eugene Churazov, Marat Gilfanov )

Nová mapa odhaľuje objekty asi štyrikrát slabšie, aké bolo možné vidieť pri poslednom snímkovaní v röntgenovej oblasti, ktoré uskutočnil teleskop ROSAT v 90. rokoch 20. storočia. Farby na mape vyjadrujú energiu zdrojov. Modrá znamená najvyššiu energiu, po ktorej nasleduje zelená, žltá a červená. Červená žiara v popredí pochádza z horúceho plynu v blízkosti Slnečnej sústavy, zatiaľ čo rovina Mliečnej dráhy je modrá, pretože plyn a prach v disku absorbujú všetky najúčinnejšie röntgenové lúče.


Mapa obsahuje mnoho zvyškov po supernovách v našej galaxii, vrátane zdrojov Cassiopeia A a Vela, a hviezdneho systému Scorpius X-1, ktorý bol prvým zdrojom röntgenového žiarenia objaveným mimo Slnka. Predstavuje tiež oblasti tvoriace hviezdy Mliečnej dráhy, ako sú  veľká hmlovina v Oriónovi a bublina v súhvezdí Labute, a konečne aj tajomný oblúk röntgenových lúčov nazývaný North Polar Spur (severný polárny výbežok). Na mape sú vykreslené za Mliečnou dráhou aj blízke galaxie ako napríklad Veľké Magellanovo mračno, a vzdialené zhluky galaxií, ako sú tie, ktoré sú obsiahnuté v Shapleyovskom superklasteri *.

Približne 20 percent bielych bodiek na mape eROSITA sú hviezdy v Mliečnej dráhe s intenzívnymi magnetickými poľami a horúcimi korónami. Medzi nimi sú roztrúsené hviezdne systémy obsahujúce neutrónové hviezdy, čierne diery a biele trpaslíky a zvyšky po supernovách.



 
Zvyšok po supernove VelaA (červenkasto zelený stred) je jedným z najvýznamnejších röntgenových zdrojov na oblohe. Supernova explodovala asi pred 12 000 rokmi vo vzdialenosti asi 800 svetelných rokov. Prekrýva sa  s dvoma ďalšími zvyškami. Vela Junior (slabý fialový prsteň vľavo dole) a Puppis A (modrý oblak vpravo hore). Po všetkých troch explóziach ostali neutronové hviezdy avšak len pozostatky v centre Vela a Vela junior sú pre eROSITA viditeľné. (Peter Predehl a Werner Becker / MPE, Davide Mella)


 


Na tejto mape sú aj super masívne čierne diery nachádzajúce sa v jadrách galaxií. Takéto aktívne galaktické jadrá tvoria 77 percent z katalógu. Vzdialené zhluky galaxií tvoria ďalšie 2 percentá mapy. Tieto zhluky sú viditeľné vďaka horúcemu plynu, ktorý vypĺňa priestor medzi galaxiami a vyžaruje v röntgenovej oblasti.


 Shapleyovský superklaster (na obrázku vpravo) sa skladá z mnohých menších zhlukov galaxií vzdialených asi 650 miliónov svetelných rokov. Každý svetelný zhluk v podobe kvapky predstavuje 180 miliónov svetelných rokov  a je jedným klastrom obsahujúcim stovky až tisíce galaxií. Detailné obrázky vľavo ukazujú niekoľko z najmasívnejších klastrov v skupine. (Era Bulbul a Jeremy Sanders / MPE)


 


V súčasnosti vieme len o niekoľkých tisícov klastrov galaxií. Počas svojej štvorročnej misie sa však očakáva, že eROSITA nájde okolo 50 000 až 100 000 klastrov. Takéto množstvá známych klastrov by nám pomohli získať lepší prehľad o veľkostiach a rozloženiach klastrov galaxií v kozmickej pavučine (kozmická pavučina alebo veľkoškálová štruktúra vesmíru). V neposlednom rade aj o vlastnostiach, ktoré riadia a formujú vývoj týchto klastrov. Mohli by sme odhaliť presnejšie množstvo temnej hmoty a  taktiež spresniť konštantu rozpínania sa vesmíru.
 
Veľké Magellanovo mračno je  trpasličia galaxia obiehajúca Mliečnu dráhu. Tento malý galaktický sused vyžaruje difúznu röntgenovú žiaru zo svojho medzihviezdneho materiálu (červená farba) ako aj jasnejšie body röntgenového žiarenia zo zvyškov supernov (kruhy) a dvojhviezdnych systémov. (Frank Haberl a Chandreyee Maitra / MPE)


 


Zvyšky supernov, ktoré sú k nám bližšie, môžu pomôcť objasniť určité nejasnosti o životných cykloch veľkých hviezd. Minulé pozorovania v röntgenovej oblasti nepotvrdili predpokladaný počet takýchto zvyškov ako predpovedala teória, avšak za pomoci ďalekohľadu eROSITA by sa to mohlo potvrdiť.
eROSITA začína ďalší šesťmesačný prieskum. Kombináciou ôsmich celkových máp tak ďalekohľad dokáže odhaliť objekty o jednu pätinu jasnejšie ako tie, ktoré sú len na jednej mape. Umožní nám to vidieť nielen ostrejšie a detailnejšie zdroje röntgenového žiarenia, ale tiež nám pomôže sledovať, ako sa v priebehu času menia objekty na “röntgenovej oblohe“.



Nová röntgenová mapa celej oblohy odhaľuje všetky druhy energetických objektov a javov v Mliečnej dráhe ale aj mimo nej. (Jeremy Sanders, Hermann Brunner a tím eSASS / MPE, Eugene Churazov, Marat Gilfanov )


 


---------------------
* Shapleyovský superklaster alebo Shapleyho koncentrácia (SCl 124) je najväčšia koncentrácia galaxií v našom blízkom vesmíre, ktorá tvorí gravitačne interagujúcu jednotku, čím sa namiesto rozpínania spolu s vesmírom, zmršťuje. Je v nej výrazná hustota distribúcie galaxií v súhvezdí Kentaura. Je vzdialená 650 miliónov svetelných rokov.