Обсерватория «Спектр-РГ» раскрыла загадку звездообразования в Млечном Пути
Наука

Обсерватория «Спектр-РГ» раскрыла загадку звездообразования в Млечном Пути

15 декабря 2023 года, 12:21

Телескоп eROSITA российско-немецкой космической обсерватории «Спектр-РГ» впервые в истории составил подробную карту порожденного сверхгорячей плазмой рентгеновского излучения в Млечном Пути и вокруг него. Воспользовавшись ей, астрофизики впервые смогли установить формы и размер значительной части окологалактического пространства, а также определить источник непрекращающегося звездообразования в нашей Галактике.

Новые звезды рождаются в течение миллионов лет из раскаленного газа. Видимая проблема заключается лишь в том, что в спиральных галактиках, вроде нашей, этого газа, на первый взгляд, слишком мало. А звездообразование, тем не менее, продолжается, значит, как предположили ученые, он либо невидим, либо находится где-то за пределами Млечного Пути.

Расчеты, проведенные астрофизиками, показывают, что для поддержания текущей активности звездообразования вокруг Галактики должен находиться огромный шар или диск из газа — возможно, в десятки раз больше, чем сам Млечный Путь. Но до настоящего времени доказать это было затруднительно.

Вещество в окологалактической среде очень плохо поддается наблюдению: ни с помощью оптических, ни с помощью инфракрасных (как всем известный «Уэбб») или радиотелескопов его обнаружить не удалось. Это значит, что оно, во-первых, очень горячее (миллионы градусов), а во-вторых — очень разреженное (менее 1 000 частиц на кубометр). И тут на помощь приходит рентгеновский «Спектр-РГ».

Российско-немецкий телескоп впервые в истории просканировал небо в поисках мягкого рентгеновского излучения, в результате чего получил подробную карту всего «Западного полушария» нашей Галактики. И во многом эти данные стали для астрофизиков революционными.

«Карта не только показывает повсеместное присутствие горячего газа повсюду вокруг нас, но и предоставляет достаточно деталей, чтобы исследовать его геометрию с беспрецедентным уровнем детализации», — отметил доктор Сюэин Чжэн из Института Макса Планка.

«Мы видим излучение O VIII со всех сторон в мягком рентгеновском небе! Это подтверждает диффузную природу горячего газа, и теперь мы можем даже исследовать его распределение вокруг нас», — добавила его коллега Никола Локателли, которая руководила анализом данных телескопа.

Исследуя эти данные, команда ученых пришла к выводу, что очень горячий ионизированный газ имеет дискообразное распределение — подобное диску вокруг звезды, только в миллионы раз больше. Более того, этот диск заключен в гораздо более крупное сферическое гало размером до 100 килопарсек, то есть в четыре раза больше оптического диаметра Млечного Пути.

При этом большую часть фотонов производит именно маленький диск (размером около семи килопарсек). Из-за этого он примерно в десять раз ярче своего более крупного «спутника». Хотя при этом большую часть массы содержит все-таки не диск, а сфера.

Расстояние, на котором наблюдается большая часть излучения, говорит о том, что источниками газа, вероятно, были в основном взрывы сверхновых. Это подтверждает бытующую теорию эволюции галактик, согласно которой газ постоянно рециркулирует в их звездный диск и обратно. Вскоре современные рентгеновские спектрографы смогут определять радиальную скорость того же газа, что еще больше продвинет человечество в понимании устройства Млечного Пути.