Az eROSITA röntgenégboltja

Három évtizede először készült az egész égboltot átfogó röntgentérkép a forró és nagy energiájú Világegyetemről.

A 2019 júliusában indított orosz Spektr-RG űrtávcső fedélzetén működő német eROSITA (extended ROentgen Survey with an Imaging Telescope Array) műszer befejezte az égbolt első teljes, 182 napig tartó felmérését (amelyet a tervek szerint további hét felmérés követ). Ennek során több mint egymillió röntgenforrást katalogizáltak. A küldetés egyik legfontosabb tudományos célja, hogy eddig ismeretlen, az eddigieknél távolabbi galaxishalmazokat találjanak, amelyek segítségével hosszabb időskálán válna követhetővé a nagyléptékű kozmikus struktúrák fejlődése. Emellett az egymás után többször elvégzendő térképezés lehetővé teszi az időbeli változások követését.

A Szpektr-RG űrszonda a Nap–Föld-rendszer L₂ Lagrange-pontjában, a Földtől 1,5 millió km-re (a Nappal átellenes oldalon) működik. A távcső forog, így pásztázza hét kamerájával az égboltot, miközben az égbolt legnagyobb részén 150–200 másodperc közötti expozíciós idejű felvételeket készít (a pólusok irányában az expozíciós idők hosszabbak). A műszerrel a 300–5000 elektronvolt (eV) közötti energiájú fotonokat detektálják. A fél évig tartó első felmérésnek köszönhetően megkétszereződött az ismert röntgenobjektumok száma, vagyis az eROSITA annyi új forrást azonosított, amennyit az 1960-as évek, a röntgencsillagászat kezdetei óta az összes űrtávcsővel eddig felfedeztek.

Az égbolt röntgenképe az eROSITA röntgenégboltja. A kép közepén fut a Tejútrendszer fősíkja. A színek a detektált fotonok energiáját jelenítik meg (300–600 eV: vörös; 600–1000 eV: zöld, 1–2,3 keV: kék). A Tejútrendszer fősíkja mentén a gáz csak a legnagyobb energiájú fotonokat engedi át. [Kép: J. Sanders, H. Brunner & eSASS team (MPE) / E. Churazov, M. Gilfanov (IKI)]

Bár a röntgenégbolton néhány csillag is feltűnik, amelyek mágneses tevékenysége röntgenflereket hoz létre, mégis a legtöbb pontforrás aktív galaxismag, ahol a galaxis középpontjában lévő, szupernagy tömegű fekete lyuk körül örvénylő gázok oly mértékben felforrósodnak, hogy termikus röntgensugárzást bocsátanak ki. Emellett diffúz röntgenforrások is megfigyelhetők, röntgensugárzást bocsát ki a szupernóva-robbanások során kidobódó forró anyag, valamint a Tejútrendszer belsejében és környezetében található, sokkal ritkább, de ugyancsak forró gáz. Az eROSITA katalógusába került objektumok háromnegyed része aktív galaxis, amelyek az égbolt minden részén szétszórva helyezkednek el. Számban felülmúlják az igazán érdekes objektumokat, a galaxishalmazokat, amelyekben a galaxisok közötti teret kitöltő, ritka gáz bocsátja ki a röntgensugárzást. Mivel a galaxishalmazok jelentik a nagy léptékű kozmikus struktúra csomópontjait, segítségükkel követhető a struktúra évmilliárdok alatti fejlődése. Eddig több mint 20 000 galaxishalmazt sikerült az eROSTA-val azonosítani, köztük olyanokat is, amelyek a Világegyetem kora felének megfelelő távolságban vannak tőlünk. A kutatók remélik, hogy mire a küldetés véget ér, számuk meghaladja a százezret.

A fenti térkép feliratozott változata a különböző galaxishalmazokkal (pl. Coma, Virgo, Fornax, Perseus), pontforrásokkal (pl. Sco X-1) és szupernóva-maradványokkal (SNR). A legfeltűnőbb alakzat az Északi Poláris Hurok (North Polar Spur, NPS) nevű, hatalmas, forró gázbuborék. Távolságát nem ismerjük, ezért egyelőre a csillagászok nem tudták eldönteni, hogy egy közeli szupernóva maradványa lehet-e, vagy a Tejútrendszer centrumát körülvevő, nagyobb gázhéj. [Kép: J. Sanders, H. Brunner & eSASS team (MPE) / E. Churazov, M. Gilfanov (IKI)]

A mérési eredmények kiértékelése még folyik, de eközben az eROSITA már megkezdte az égbolt második felmérését. Ennek eredményeit várhatóan 2022 nyarán kezdik nyilvánosságra hozni.

Kapcsolódó cikkek:
Oroszország űrtudományi programja
A röntgentávcső „első fénye”
Kinyílt az eROSITA szeme
Orosz röntgencsillagászati űrtávcső indult

Kapcsolódó linkek:
Az eROSITA első égtérképe (Sky & Telescope)
Az eROSITA első égtérképe (Max Planck Intézet)