EROSITA отделяет рентгеновское излучение Солнечной системы от сигналов из дальнего космоса⁠⁠

Для ЛЛ: Читайте последний абзац.

Ученые Института внеземной физики им. Макса Планка смогли отделить рентгеновское излучение, исходящее из нашей Солнечной системы, от аналогичного излучения, доходящего до нас из дальнего космоса, используя данные космического телескопа SRG/eROSITA. Четыре карты неба, полученные в период с 2019 по 2021 год с точки зрения наблюдателя, расположенной примерно в 1,5 миллионах километров от Земли — примерно в четыре раза дальше, чем расстояние до Луны, — позволили выделить излучение, связанное с обменом зарядами солнечного ветра (SWCX). Результаты исследования опубликованы в журнале Science .

Это достижение обеспечивает наиболее четкое на сегодняшний день изображение мягкого рентгеновского излучения неба (ниже 1 кэВ). Оно также переосмысливает свечение SWCX, ранее считавшееся просто помехой сигнала, как наблюдательный инструмент, позволяющий изучать содержание тяжелых ионов в солнечном ветре на всех широтах, его изменение в зависимости от солнечной активности и его взаимодействие с межзвездной средой.

Рентгеновское свечение возникает, когда сильно заряженные ионы солнечного ветра, такие как углерод и кислород, захватывают электроны у нейтральных атомов, присутствующих в верхних слоях атмосферы Земли (так называемая геокорона) и во всей Солнечной системе (гелиосфера). В результате возникает повсеместный фоновый сигнал, влияющий практически на все исследования диффузного мягкого рентгеновского излучения неба, от горячей плазмы, окружающей окрестности Солнца (Местный горячий пузырь) и гало нашей Галактики, до окраин далеких скоплений галактик, где он может искажать измерения температуры и плотности — ключевые данные для космологических моделей.

Поэтому точное определение свечения SWCX имеет решающее значение, и до сих пор это удавалось лишь частично.

Преимущества eROSITA в области наблюдений

Космический телескоп SRG/eROSITA обеспечил этот фундаментальный прогресс благодаря двум уникальным возможностям наблюдений. Во-первых, его уникальное расположение вблизи второй точки Лагранжа (L2) позволяет избежать рентгеновского излучения геокороны, которое влияло на предыдущие наблюдения. Во-вторых, он провел четыре полных обзора неба, охватывающих период от солнечного минимума до подъема солнечной активности, что позволило исследователям отслеживать изменения рентгеновского излучения на небе с течением времени.

Сравнивая наблюдения при различных уровнях солнечной активности, группа под руководством Конрада Деннерля выделила гелиосферную составляющую и реконструировала мягкое рентгеновское излучение неба таким, каким оно выглядело бы при наблюдении из-за пределов Солнечной системы. Однако достижения eROSITA выходят за рамки простого удаления помех: само излучение SWCX может быть использовано в качестве ценного сигнала.

Полученные данные демонстрируют четкую эволюцию рентгеновского излучения гелиосферы на протяжении солнечного цикла. Во время солнечного минимума излучение слабое и ограничено низкими широтами. По мере увеличения солнечной активности излучение усиливается и распространяется на более высокие широты. Это подтверждает данные более ранних измерений космических аппаратов: вблизи солнечного минимума должна существовать полярная дыра — область пониженного рентгеновского излучения на высоких широтах, вызванная менее ионизированным быстрым солнечным ветром, — которая затем постепенно закрывается.

«Это как наблюдать за тем, как Солнечная система дышит в рентгеновском диапазоне», — объясняет Габриэле Понти, который первым заметил изменяющееся во времени излучение в определенном участке неба.

Источник

Чем интересна новость:
Кто следит за новостями в группе Исследователи космоса сейчас проморгались, потрясли головой и перечитали новость заново.
Дело в том, что eROSITA установлен на российском космическом телескопе "Спектр-РГ" и является долей немецкого участия в этом комплексном инструменте исследований.
В 2022 году, в рамках введенных санкций, немецкая часть телескопа была отключена. В статье деликатно указано, что исследования проводились на основе наблюдений за 2019 по 2021 годы.