Туманность Андромеды глазами «Спектр-РГ»

Туманность Андромеды в рентгеновских лучах за 5 минут наблюдений телескопа еРОЗИТА обсерватории «Спектр-РГ»

Туманность Андромеды глазами «Спектр-РГ»

Название изображения

Многие из нас видели на небе Туманность Андромеды – ближайшую
к нам массивную спиральную галактику, которая по многим своим
характеристикам является двойником нашего Млечного Пути. В ясную
летнюю ночь Туманность Андромеды можно увидеть невооруженным
глазом. Свет от нее идет к нам более 2 миллионов лет. Туманность
Андромеды и Млечный путь медленно сближаются и, видимо,
сольются  через три или четыре миллиарда лет. Вероятно, этот
процесс будет очень непростым для землян, если они еще будут
существовать в то далекое время.

Более двух месяцев, с 8 декабря 2019 г., орбитальная
обсерватория «Спектр-РГ» совершает обзор всего
неба в рентгеновских лучах. Раз в полгода сканирующие небо
телескопы обсерватории в течение нескольких минут фиксируют
рентгеновские лучи от любого объекта на рентгеновском небе. В
январе этого года траектория сканов неба проходила и через
Туманность Андромеды. В общей сложности галактика находилась в
поле зрения телескопов обсерватории чуть
больше пяти
минут. Карта Туманности Андромеды в мягких рентгеновских лучах,
полученная за это короткое время, показана на рисунке.

На этой карте мы видим несколько десятков ярких рентгеновских
источников, сгущающихся к центру галактики и к ее спиральным
рукавам. Большинство из этих источников — нейтронные звезды и
черные дыры, аккрецирующие вещество звезды-донора в тесной
двойной системе. Под действием сил притяжения вещество нормальной
звезды медленно перетекает на релятивистскую звезду, разогреваясь
до температуры в десятки миллионов градусов и излучая
рентгеновские лучи. Поток рентгеновского излучения от этих
объектов столь велик, что телескоп еРОЗИТА/eROSITA обсерватории
«Спектр-РГ» регистрирует от каждого из них десятки и сотни
фотонов всего за 5 минут, пока они находятся в его поле зрения.
Яркая область в центре изображения связана с высокой
концентрацией компактных источников, а также с излучением
горячего ионизованного газа в ядре галактики.

Рядом с галактикой Туманность Андромеды расположен ее спутник —
карликовая эллиптическая галактика М32, названной так по ее
порядковому номеру в астрономическом каталоге Мессье (сама
Туманность Андромеды в каталоге Мессье имеет порядковый номер
31).

Телескоп еРОЗИТА также зафиксировал рентгеновское излучение и от
галактики М32.

Туманность Андромеды глазами «Спектр-РГ»

Название изображения

На втором рисунке на рентгеновское изображение наложено
ультрафиолетовое изображение Туманности Андромеды, полученное
спутником GALEX (NASA), телескоп которого был чувствителен к
ультрафиолетовым лучам. GALEX фиксировал в основном излучение
молодых и горячих звезд. Такие звезды рождаются в зонах, богатых
межзвездным газом, и ультрафиолетовое изображение показывает, как
они концентрируются к спиральным рукавам Туманности Андромеды. В
течение ближайших десятков миллионов лет многие из них взорвутся
как сверхновые и породят новые нейтронные звезды и черные дыры.
Те из релятивистских звезд, на которые аккрецирует достаточно
вещества, наблюдаются телескопом еРОЗИТА в рентгеновском
диапазоне.

По мере накопления экспозиции в ходе обзора неба, будут
детектироваться все новые и новые источники в галактике, а также
проявится излучения горячего газа, разогретого взрывами
сверхновых звезд.

Космический аппарат «Спектр-РГ» был запущен 13 июля 2019 г. с
космодрома Байконур. Он создан с участием Германии в рамках
Федеральной космической программы России по заказу Российской
академии наук. Обсерватория оснащена двумя уникальными
рентгеновскими зеркальными телескопами: ART-XC (ИКИ РАН,
Россия) и eROSITA (MPE, Германия), работающими по принципу
рентгеновской оптики косого падения. Телескопы установлены на
космической платформе «Навигатор» (НПО Лавочкина, Россия),
адаптированной под задачи проекта.

Научный руководитель миссии: академик Рашид Алиевич
Сюняев
;

Научный руководитель по телескопу ART-XC (Россия): доктор
физ. -мат. наук Михаил Николаевич
Павлинский
;

Научный руководитель по телескопу eROSITA (Германия): доктор
Петер Предель.

Основная цель миссии — построение карты всего неба в мягком
(0.3-8 кэВ) и жестком (4-20 кэВ) диапазонах рентгеновского
спектра с беспрецедентной чувствительностью.

Ожидается, что в ходе обзора неба «Спектр-РГ» обнаружит около 3
миллионов аккрецирующих сверхмассивных черных дыр, 100 000
скоплений галактик, сотни тысяч звезд с активными коронами и
аккрецирующих белых карликов, десятки тысяч звездообразующих
галактик и многие другие объекты, в том числе неизвестной
природы. Эти данные исключительно важны для понимания того, как
распределена материя во Вселенной, какую роль в её развитии
играла темная энергия и как в ней появлялись и росли
сверхмассивные чёрные дыры.

Источник: Пресс-центр ИКИ РАН

Источник: scientificrussia.ru