在182天的過程中,eROSITA X射線望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)完成了大約一年前開始的首次全天掃描。這張新的,充滿活力的宇宙圖包含了超過一百萬個物體,大約是X射線天文學(xué)60年歷史上發(fā)現(xiàn)的已知X射線源數(shù)量的兩倍。大多數(shù)新來源是宇宙距離處的活躍銀河核,這標(biāo)志著宇宙期間巨大的黑洞的增長。
一百萬個X射線源揭示了熾熱宇宙的本質(zhì)-這是SRG機(jī)載eROSITA望遠(yuǎn)鏡首次對整個天空進(jìn)行掃描的令人印象深刻的收獲。馬克斯·普朗克外星物理研究所(MPE)的eROSITA首席研究員彼得·普雷德赫爾(Peter Predehl)說:“這張全天候圖像完全改變了我們觀察高能宇宙的方式。”“我們看到了如此多的細(xì)節(jié),圖像的美感確實(shí)令人驚嘆。”
來自eROSITA的第一張完整的天空影像比30年前由ROSAT望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行的上一次全天候探測深約四倍,并且產(chǎn)生的源頭大約多十倍:大約是過去所有X射線望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的源頭結(jié)合。盡管大多數(shù)類型的天文物體都會發(fā)出X射線,但熾熱而充滿活力的宇宙看上去與光學(xué)或射電望遠(yuǎn)鏡所看到的完全不同。從銀河系的身體外部看,大多數(shù)eROSITA來源都是活躍的銀河核,在宇宙距離上會散布超大質(zhì)量的黑洞,并散布著星系團(tuán),這歸因于其巨大的暗物質(zhì)濃度所限制的熱氣體,使它們表現(xiàn)為擴(kuò)展的X射線光環(huán)。這幅全天候的圖像細(xì)膩地揭示了銀河系本身中熱氣的結(jié)構(gòu),以及圍繞銀河系的環(huán)繞銀河介質(zhì),其性質(zhì)是理解我們銀河系形成歷史的關(guān)鍵。eROSITA X射線圖還揭示了具有強(qiáng)磁性活躍熱電暈的恒星,包含中子星,黑洞或白矮星的X射線雙星,以及我們自身和其他鄰近星系(如麥哲倫星云)中壯觀的超新星殘骸。
MPE的科學(xué)家Mara Salvato說:“我們都熱切地期待著eROSITA的第一張全天候地圖。”他致力于將eROSITA的觀測結(jié)果與電磁波譜中的其他望遠(yuǎn)鏡相結(jié)合。“大范圍的天空區(qū)域已經(jīng)被許多其他波長覆蓋,現(xiàn)在我們可以匹配X射線數(shù)據(jù)。我們需要這些其他調(diào)查來識別X射線源并了解其性質(zhì)。”這項(xiàng)調(diào)查也是稀有和奇特現(xiàn)象的寶庫,其中包括多種類型的瞬變和變量,例如來自緊湊物體的耀斑,合并的中子星和被黑洞吞沒的恒星。Salvato繼續(xù)說道:“ eROSITA經(jīng)常會看到來自天空的意外X射線爆發(fā)。””
組裝圖像是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。到目前為止,運(yùn)營團(tuán)隊(duì)已經(jīng)收到并處理了eROSITA的七個攝像頭收集的約165 GB數(shù)據(jù)。雖然按照地面上的“大數(shù)據(jù)”標(biāo)準(zhǔn)來說相對較小,但在太空中操作這種復(fù)雜的儀器卻面臨著特殊的挑戰(zhàn)。MPE eROSITA運(yùn)營團(tuán)隊(duì)成員Miriam Ramos-Ceja解釋說:“我們與在莫斯科運(yùn)營SRG航天器的同事合作,每天檢查和監(jiān)測儀器的運(yùn)行狀況。”“這意味著我們可以對任何異常情況迅速做出反應(yīng)。我們能夠立即對這些異常情況做出反應(yīng),以確保儀器安全,同時(shí)以約97%的效率收集數(shù)據(jù)。能夠與位于現(xiàn)場的儀器進(jìn)行實(shí)時(shí)通信令人驚訝150萬公里!”數(shù)據(jù)下行鏈路每天發(fā)生。她繼續(xù)說:“在對數(shù)據(jù)進(jìn)行即時(shí)質(zhì)量檢查之前,德國和俄羅斯的團(tuán)隊(duì)正在處理和分析數(shù)據(jù)。”
當(dāng)團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在正在忙于分析第一張全天空圖并使用圖像和目錄來加深我們對宇宙學(xué)和高能天體物理過程的理解時(shí),望遠(yuǎn)鏡將繼續(xù)掃描X射線天空。俄羅斯SRG小組首席科學(xué)家Rashid Sunyaev說:“ SRG天文臺現(xiàn)在正在開始第二次全天候調(diào)查,該調(diào)查將于今年年底完成。”“總體而言,在接下來的3.5年中,我們計(jì)劃獲得7張與這張美麗照片中的地圖相似的地圖。它們的綜合靈敏度將提高5倍,并且將被天體物理學(xué)家和宇宙學(xué)家使用數(shù)十年。”
MPE高能天體物理學(xué)小組負(fù)責(zé)人Kirpal Nandra補(bǔ)充說:“僅6個月的時(shí)間,eROSITA就擁有100萬個放射源,已經(jīng)徹底改變了X射線天文學(xué),但這只是對即將到來的事物的一種體驗(yàn)。我們已經(jīng)在取樣一個比以前大得多的熾熱宇宙的宇宙學(xué)量。在接下來的幾年中,我們將能夠進(jìn)一步探究第一個巨型宇宙結(jié)構(gòu)和超大質(zhì)量的地方黑洞正在形成。”