Galaktyczny grzbiet rentgenowski

Galaktyczny grzbiet rentgenowskiOriginal Press Release
Ekstremalnie głęboka ekspozycja wykonana przez rentgenowskie obserwatorium kosmiczne NASA Chandra obszaru w okolicach jądra Drogi Mlecznej pozwoliła rozwiązać zagadkę poświaty rentgenowskiej obserwowanej w płaszczyźnie Galaktyki.

Zdjęcie obok przedstawia podczerwone zdjęcie centralnego obszaru Drogi Mlecznej wykonane przez kosmiczny teleskop podczerwieni Spitzer, podczas gdy zaznaczony obszar to region zobrazowany przez Chandrę, oddalony zaledwie o 1,4 stopnia od centrum Galaktyki.

Tak zwany grzbietowe promieniowanie rentgenowskie Galaktyki po raz pierwszy zarejestrowano kilkadziesiąt lat temu w trakcie wczesnych badań rentgenowskich wykonanych przez obserwatoria HEAO-1 i Exosat. Grzbiet ten rozciągał się w obszarze około 2 stopni pod oraz ponad płaszczyzną Galaktyki i 40 stopni po obu stronach jądra. Promieniowanie wydawało się być także rozproszone. Jedną z interpretacji danych była emisja z wysoce rozgrzanego – o temperaturze setek milionów stopni – gazu. Jednak interpretacja ta budziła wątpliwości ponieważ Galaktyka nie jest wystarczająco masywna by powstrzymać gaz przed wypłynięciem w postaci galaktycznego wiatru. Nieznane były mechanizmy odnawiania jego zasobów oraz energii ponieważ wybuchy supernowych nie są wystarczające.

Przeprowadzone przez teleskop Chandra obserwacje – trwające około 12 dniu – zostały przeprowadzone by zbadać naturę emisji grzbietowej. Wybrano pole z jednej strony na tyle bliskie centrum galaktyki by emisja była możliwie jak najsilniejsza a jednocześnie na tyle oddalone, aby zminimalizować tłumienie promieniowania przez pył i gaz tak by możliwa była rejestracja jak największej liczby źródeł promieniowania rentgenowskiego. W obszarze zaledwie 3% Księżyca w pełni Chandra zarejestrowała 473 indywidualne źródła promieniowania. Ponad 80% rozproszonego promieniowania udało się przypisać indywidualnym punktowym źródłom. Astronomowie sądzą, że są to głównie białe karły pochłaniające materię z sąsiadujących z nimi gwiazd oraz gwiazdy podwójne o silnym polu magnetycznym wytwarzające flary rentgenowskie podobne w naturze, ale znacznie potężniejsze od flar Słonecznych.

Wyniki badań zostały opublikowane w magazynie Nature.

Źródło:

Galactic X-ray Ridge: Resolving a Galactic Mystery

An extremely deep Chandra X-ray Observatory image of a region near the center of our Galaxy has resolved a long-standing mystery about an X-ray glow along the plane of the Galaxy. The glow in the region covered by the Chandra image was discovered to be caused by hundreds of point-like X- ray sources, implying that the glow along the plane of the Galaxy is due to millions of such sources.

This image shows an infrared view from the Spitzer Space Telescope of the central region of the Milky Way, with a pullout showing a Chandra image of a region located only 1.4 degrees away from the center of the Galaxy.

The so-called Galactic ridge X-ray emission was first detected more than two decades ago using early X-ray observatories such as HEAO-1 and Exosat. The ridge was observed to extend about two degrees above and below the plane of the Galaxy and about 40 degrees along the plane of the galaxy on either side of the galactic center. It appeared to be diffuse.

One interpretation of the Galactic X-ray ridge is that it is emission from 100-million-degree gas. This interpretation is problematic because the disk of the Galaxy is not massive enough to confine such hot gas, which should flow away in a wind. Replenishing the gas would then be a problem, since plausible sources of energy such as supernovas are not nearly powerful enough.

A very deep Chandra observation, lasting for about 12 days, was used to study the nature of this ridge emission. The field was chosen to be close enough to the Galactic plane so that the ridge emission was strong, but in a region with relatively little absorption from dust and gas to maximize the number of sources that might be detected. A total of 473 sources were detected in an area on the sky only about 3% of the size of the full Moon, one of the highest densities of X-ray sources ever seen in our Galaxy.

It was found that more than 80% of the seemingly diffuse ridge of X-ray emission was resolved into individual sources. These are believed to be mostly white dwarfs pulling matter from companion stars and double stars with strong magnetic activity that are producing X-ray outbursts or flares that are similar to, but more powerful than the flares seen on the Sun. These stars are unrelated to the large-scale structures seen towards the center of the Spitzer image, which are probably caused by young massive stars.

The paper reporting these results appears in the April 30th issue of Nature. This work was led by Mikhail Revnivtsev from the Excellence Cluster Universe, Technical University Munich, in Garching, Germany and from the Space Research Institute, in Moscow, Russia. The co-authors were Sergey Sasanov of the Space Research Institute in Moscow, Russia; Eugene Churazov of the Max Planck Institute for Astrophysics (MPA) in Garching, Germany; William Forman and Alexey Vikhlinin from the Harvard- Smithsonian Center for Astrophysics and Rashid Sunyaev from MPA.

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *