Природа таинственной темной энергии, ответственной за ускорение Вселенной – один из самых волнующих вопросов астрономии и физики. Ученые полагают, что это может быть как энергия вакуума, соответствующая космологической постоянной общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна, так и изменяющееся во времени энергетическое поле. Ответ на этот вопрос может стать отправной точкой фундаментальной революции в физике. Рентгеновские наблюдения скоплений галактик дают информацию о скорости расширения Вселенной, вот почему миссия германо-российского аппарата «Спектр-Рентген-Гамма», «Спектр-РГ», (SRG) с рентгеновским телескопом eRosita на борту, получил новую карту наблюдаемой Вселенной.

Перед вами будни Вселенной: ускорение и распад материи, нагретой до сверхвысоких температур, обжигающий газ, черные дыры и взрывы звезд.

Рентгеновское излучение – это невидимое электромагнитное ионизирующее излучение. Рентгеновские лучи, открытые в 1895-96-м году немецким физиком Вильгельмом Рентгеном, способны проникать во все вещества, в той или иной степени теряя свою интенсивность.

Мир в рентгеновском свете

Так как во Вселенной всем управляет гравитация, она же доминирует в эволюции и формировании галактик. Как написано на сайте Института Макса Планка, «рентгеновские наблюдения скоплений галактик дают информацию о скорости расширения Вселенной, доле массы в видимом веществе и амплитуде первичных флуктуаций, являющихся источником скоплений галактик и всей структуры Вселенной.» Исследователи также сообщают, что инструмент eRosita, сканирующий глубины космоса и исследующий структуру Вселенной, получил новую карту ночного неба. Изображение фиксирует множество так называемых насильственных действий в космосе – случаев, когда материя ускоряется, нагревается и измельчается.

Передача первого набора данных, полученных eRosita, была завершена в середине июня. Рентгеновский телескоп регистрирует более миллиона источников рентгеновского излучения. Как пишут исследователи, это почти то же самое число, что было обнаружено за всю историю рентгеновской астрономии. За шесть месяцев астрономам удвоили известное количество источников излучения. Напомню, что «Спектр-РГ» был запущен в июле прошлого года и отправлен на наблюдательную позицию примерно в 1,5 миллионах километров от Земли.

Сверхскопление галактик Шепли является одним из самых массивных во Вселенной

Полученные данные ошеломляют! Надеюсь, наша работа произведет революцию в рентгеновской астрономии.

Кирпал Нандра, возглавляющая группу высокоэнергетической астрофизики в Институте внеземной физики Макса Планка (MPE) в Гархинге, Германия.

Рентгеновская карта Вселенной

На самой подробной и обширной карте звездного неба в мире около миллиона источников рентгеновского излучения. Полоса посередине – плоскость галактики Млечный Путь, центр которой находится в середине эллипса. Астрономы отмечают, что карта была закодирована с помощью цвета, чтобы помочь описать происходящее. Специалисты Роскосмоса пояснили журналистам русской службы ВВС News, что «синие лучи – это фотоны, с энергией 1-2,3 килоэлектронвольт, что соответствует температуре излучающего горячего вещества от 10 до 25 миллионов градусов Кельвина. Зеленые участки — это диапазон 0,6-1 кэВ, и температура вещества от 60 до 10 млн градусов. Красные — самые «холодные» — 0,3-0,6 КэВ и 3-6 млн градусов.»

На большей части плоскости галактики преобладают высокоэнергетические источники. Отчасти это объясняется тем, что большое количество газа и пыли поглотило и отфильтровало низкоэнергетическое излучение. Источники включают звезды с сильными, магнитно активными и чрезвычайно горячими атмосферами. Зеленые и желтые цвета, образующие грибовидный объект – горячий газ внутри и сразу за пределами нашей Галактики. Этот материал запечатлевает информацию о формировании и эволюции Млечного Пути.

Яркое желтое пятно чуть выше плоскости справа – скопление остатков сверхновых – обломков взорвавшихся звезд, ударные волны которых перегрели окружающий кокон пыли и газа. На этом изображении остаток сверхновой Велы. Это остатки взрыва, произошедшего тысячи лет назад, всего в 800 световых годах от Земли.

Рассеянное красное свечение в верхней и нижней частях карты – в основном рентгеновское излучение от горячего газа далеко за пределами Млечного Пути. Белые крапинки представляют собой сигнатуру сверхмассивных черных дыр. Удивительно, но около 80% всех источников на новой карте – гигантские черные дыры, которые находятся в центрах далеких галактик.

Некоторые из сверхмассивных черных дыр на карте, были замечены, когда Вселенная была моложе одного миллиарда лет, что составляет менее 10% ее нынешнего возраста. «Спектр-РГ» и установленный на нем инструмент eRosita в течение ближайших 3,5 сделают семь всероссийских съемок, что позволит телескопу уточнять данные, удалять ошибки и проникать все глубже в космос в поисках слабых источников рентгеновского излучения, которые по-другому никак не обнаружить.

Одна из ключевых задач мисси состоит в том, чтобы составить карту распределения горячего рентгеновского газа, который освещает большие скопления галактик. Астрономы надеются, что эта информация может привести их к новым представлениям о том, как устроена Вселенная и как она изменилась с течением времени. Вполне возможно, что в этом проекте окажутся подсказки о природе темной энергии.