S'ha publicat el mapa més detallat de l'Univers

Taula de continguts:

S'ha publicat el mapa més detallat de l'Univers
S'ha publicat el mapa més detallat de l'Univers
Anonim

L’11 de juny de 2020, el telescopi eROSITA, instal·lat a bord de l’observatori rus-alemany Spektr-RG, va completar el seu primer estudi complet del cel. Les dades obtingudes van permetre crear el mapa de raigs X més detallat de l’Univers fins ara, que inclou més d’un milió d’objectes.

El telescopi espacial eRosita ha enviat la primera imatge de raigs X de tot el cel.

El nostre ull només percep una petita fracció de tot l’espectre de llum. Som sensibles als fotons dins d’un cert rang d’energies, des del vermell fins al violeta. Sigui com sigui, hi ha molts fotons invisibles per a nosaltres, en particular, aquells que tenen menys energia, començant per l'infraroig. Després baixem a l’esfera de les ones micro i després de ràdio (són mil·límetres, centímetres, decímetres, metre, etc.). Tots aquests fotons són estudiats per matèria "freda".

A més, hi ha tota una gamma de fotons més energètics que el violeta: ultraviolats, rajos X i raigs gamma. Com probablement heu endevinat, la matèria "calenta" es converteix en la font d'aquests rajos. El nostre Sol també emet un nombre reduït de fotons d’aquest tipus, però la major part de la seva activitat es concentra a l’espectre visible (això no és, de cap manera, casual: la nostra visió s’adapta a la llum de la nostra estrella).

Mirar l’univers en l’espectre visible és certament d’interès per als astrònoms, però aquest és només un costat d’una imatge extremadament polifacètica. És el mateix que mirar un llenç impressionista en blanc i negre.

Tot i que tenim accés a alguns dels fotons de baixa energia de la Terra, mirar l’univers en l’espectre d’alta energia és molt més difícil. El cas és que la nostra atmosfera elimina gairebé completament aquesta radiació (per cert, aquesta és una bona notícia: destrueix molècules complexes, incloses les creades per organismes vius, com l’ADN …). A més, aquests fotons són menys comuns. Per tant, per obtenir aquesta valuosa informació, cal enviar instruments d’alta precisió a l’espai.

Qualitat incomparable

Això és exactament el que fa el telescopi rus-alemany eRosita a bord del satèl·lit rus Spektr-RG (aquest observatori espacial té un altre telescopi de raigs X que és sensible a partícules d’energia fins i tot més altes). Va ser llançat pel coet Proton des del cosmodrom de Baikonur el 13 de juliol de 2019 i va entrar en òrbita a una distància d’1,5 milions de quilòmetres de la Terra (aproximadament quatre distàncies a la Lluna).

En sis mesos, eRosita ha compilat la primera imatge completa del cel d’una qualitat incomparable i es va publicar la setmana passada. L’anterior va ser creada pel telescopi alemany Rosat, que es va llançar el 1990. "Un resultat impressionant", diu Didier Barret, especialista en alta energia de l'Institut d'Investigacions Astrofísiques i Planetàries. - Van trobar aproximadament un milió de fonts; aquest nombre és comparable al que ens coneixíem fins avui …"

"La recopilació de dades va ser gairebé impecable", diu el company Nicolas Clerc, un dels pocs francesos del consorci eRosita. - Podrem utilitzar el 97% de les observacions realitzades. I aquest és només el primer dels vuit estudis realitzats en quatre anys. Amb les superposicions de dades, podem trobar fonts encara més febles o distants”.

A la imatge general, la gran majoria dels punts blancs no són estrelles, sinó nuclis galàctics actius. És a dir, forats negres supermassius (la seva massa és milers de milions de vegades més gran que el nostre Sol) que absorbeixen matèria. El procés de destrucció de gas i pols és tan agressiu que condueix a la formació de potents rajos X. "Això representa aproximadament el 80% de totes les fonts de raigs X del mapa", explica Johan Comparat, que s'encarrega de l'anàlisi cosmològica de les dades d'eRosita, de l'Institut d'Astrofísica Max Planck.

En aquest sentit, l'especialista està més interessat en un altre tipus d'objectes: els cúmuls de galàxies. Aquests grups, que inclouen centenars a milers de galàxies, es banyen en núvols de gas altament enrarit però molt calent (desenes de milions de graus). Hi ha menys d’un àtom per litre de volum (hi ha 50.000.000.000.000.000.000.000 d’àtoms per litre a l’aire), però aquests àtoms estan tan excitats que es converteixen en fonts de raigs X. "Tot i que aquest gas està molt enrarit, domina en grups, ja que la seva massa és 5-10 vegades superior a la massa de les galàxies", subratlla l'expert.

En total, eRosita va ser capaç d’identificar 20.000 clústers durant l’estudi. Els més propers són punts blancs petits i borrosos a les vores de la imatge. No obstant això, la majoria estan molt lluny de nosaltres. "L'objectiu ara és determinar la distància a ells i veure com canvia la seva distribució al llarg del temps". Al cap i a la fi, com més mirem, més retrocedim en el temps (la llum no ens arriba instantàniament). En aquest cas, podem observar fa 10.000 milions d’anys (per referència, l’edat de l’univers s’estima en 13.800 milions d’anys). "Els cúmuls es troben a les interseccions de filaments còsmics que perfilen l'estructura profunda de l'univers", assenyala l'especialista. "Veient la distribució dels clústers, podem veure com aquesta estructura podria canviar, cosa que es reflectirà en els models de desenvolupament de l'univers".

Colors falsos

En mirar-nos més a prop, el mapa està dominat per fonts de raigs X dobles a la nostra pròpia galàxia. Aquests parells solen incloure un cos superdens, com un forat negre, que s’està engolint una estrella propera. Com es pot suposar, aquest procés s’acompanya d’un alliberament actiu d’energia. Això inclou, en particular, els punts blaus a l'equador de la imatge. I un punt blanc molt gran i brillant al mig del mapa. Es tracta de l’Escorpió X-1, una estrella de neutrons que absorbeix la matèria d’una estrella propera. Es troba a 9.000 anys llum de distància (per comparació, la nostra galàxia és aproximadament 100 vegades més àmplia) i és la font de rajos X més poderosa del nostre cel.

Val a dir que els colors d’aquesta imatge no són certs. Els experts van marcar la radiació d’energia més baixa en vermell, la de nivell mitjà en verd i les fonts d’energia més altes en blau. La combinació de tres colors (la seva intensitat depèn del nombre de fotons capturats) dibuixa una imatge general de l’espectre que veiem. El vel vermellós de la imatge és la bombolla local, un núvol de gas calent que embolcalla el nostre sistema solar i pot ser el resultat de l'explosió d'una o més estrelles supermassives fa milions d'anys.

Les taques grogues a banda i banda de l’equador són bombolles de Fermi. Aquestes formacions, descobertes el 2012, semblen estar associades al centre de la galàxia, així com, possiblement, al forat negre supermassiu Sagitari A. Podrien haver aparegut fa uns 3 milions d’anys, quan aquest monstre espacial era més actiu que ell. és ara, i va devorar gas, estrelles i pols. Potser les dades d'eRosita ens permetran obtenir més informació sobre això.

Recomanat: