Анализ рентгеновского излучения раскрывает новые детали окологалактической среды Млечного Пути. Исследование принято к публикации в журнале Astronomy & Astrophysics, препринт доступен на сайте arXiv.
Исследователи изучили разреженную плазму тепло-горячей среды, которая окружает Млечный Путь. Анализ данных рентгеновского телескопа eROSITA показывают, что распределение очень горячего ионизированного газа напоминает звездный диск, вероятно, заключенный в гораздо более крупное сферическое гало.
Карта рентгеновского излучения излучения Западного Галактического полушария с линией ионизированного кислорода, построенная eROSITA, (слева) и результаты моделирования распределения плазмы в окологалактической среде (справа). Изображения: J. Sanders, Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik/eROSITA
Астрономы из Института внеземной физики Общества Макса Планка проанализировали данные карты мягкого рентгеновского излучения Западного Галактического полушария, которую eROSITA успел построить до отключения в феврале 2022 года. Ученые искали спектральные линии излучения ионизированного кислорода (O VIII), соответствующие разреженной горячей плазме в межгалактической среде.
Мы видим излучение O VIII со всех сторон мягкого рентгеновского неба. Это подтверждает диффузную природу горячего газа, и теперь мы можем даже изучить, как он распространяется вокруг нас.
Никола Локателли, руководитель исследования
Ученые обнаружили, что геометрию газа можно описать двумя компонентами: очень большим сферическим гало и более близким компонентом, напоминающим звездный диск. Горячее гало примерно в четыре раза превышает оптический размер Млечного Пути, а внутренний компонент достигает размеров толстого диска Галактики. Из-за огромного объема горячее гало составляет большую часть массы, но близкий дискообразный компонент производит большую часть фотонов, наблюдаемых eROSITA, будучи примерно в десять раз ярче гало.
Реконструкция распределения горячего газа вокруг Млечного Пути. Слева — вид сверху на плоскость звездного диска Галактики, справа — вид сбоку. Изображения: Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Важным результатом исследования является расстояние, на котором наблюдается большая часть излучения, — несколько килопарсеков от Солнца. Эта относительная близость подтверждает гипотезу, что газ разогревается энергией, выбрасываемой в окологалактическую среду взрывами сверхновых из диска Млечного Пути. Это также подтверждает теории об эволюции галактик, согласно которым газ в самом звездном диске перерабатывается.
Реконструкция распределения горячего газа вокруг Млечного Пути. Видео: Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Звезды формируются из газа в ходе бесконечного процесса, который питается как исходной космической материей, так и переработанным газом предыдущих поколений звезд. Но в Млечном Пути слишком много звезд и недостаточно видимого газа, чтобы долго поддерживать текущий уровень звездообразования. Поэтому астрономы полагают, что в Галактике существует большой «резервуар» газа, возможно, в десять раз превышающий диаметр звездного диска, который подпитывает процессы рождения новых звезд.
Читать далее:
Рядом с Землей нашли теплую планету, где год длится 22 дня
10 триллионов кадров в секунду: посмотрите, как ютуберы засняли скорость света
Странный объект, запертый между Сатурном и Ураном, меняется прямо сейчас
На обложке: иллюстрация обсерватории «Спектр-РГ» с телескопом eROSITA. Изображение: DLR (CC-BY 3.0)