Летом 2019 года с космодрома Байконур на ракете Протон-М в космос была доставлена обсерватория «Спектр-РГ» с российским телескопом «ART-XC» и немецким eROSITA. Научная программа последнего предполагает восемь небесных обзоров, из которых уже завершены четыре. В этом месяце был опубликован каталог первого из них. Как заявила главный исследователь Андреа Мерлони, получены «умопомрачительные цифры» для рентгеновской астрономии.
Рентгеновское зрение
За 6 месяцев обнаружено больше источников, чем крупными флагманскими миссиями XMM-Newton и Chandra за почти 25 лет работы. Более того, eROSITA смог собрать столько данных, сколько не собрали и за 60 лет существования рентгеновской астрономии. Ожидается, что теперь-то ученые разберутся, почему прогнозы стандартной космологической модели не соответствуют наблюдениями возникшего после Большого взрыва космического микроволнового фона (CMB).
Изначально основной научной целью eROSITA было изучение ускоренно расширяющей Вселенную темной материи. Для наблюдения за этим процессом использовались скопления галактик. eROSITA сканирует небо их с одинаковым пространственным разрешением и очень высокой чувствительностью. Это все равно что за скоплениями наблюдает телескоп с неограниченным размером поля зрения.
Неудивительно, что инструмент и его данные вышли за рамки возложенных на него целей. Он открыл более 1000 галактических сверхскоплений, обнаружил две черные дыры, квазипериодически извергающихся, и определил, как рентгеновское излучение звезд влияет на удержание атмосферы и воды на их планетах. Однако одним из ключевых исследований Вселенной является «напряжение S8» - проблема, связанная с напряжением Хаббла.
Прозрачность Вселенной
Для того чтобы на значительных космических просторах количественно оценить, как материя колеблется, ученые используют параметр S8. Некоторые специалисты вообще считали, что без создания совершенно новой физической модели это напряжение объяснить не получится. Однако данные, которые собрал eROSITA, вселяют в ученое сообщество оптимизм в том смысле, что для разрешения этой проблемы не придется кардинально перекраивать всю космологию.
❗В связи участившимися случаями ограничения наших каналов и непрозрачностью контентной политики Дзена, мы занялись поиском альтернативных площадок для переноса публикаций. Вероятнее всего, такой площадкой станет приложение SFERA. Мы уже перенесли туда канал про Космос . А скоро в SFERA появится возможность добавлять длинные посты. В дальнейшем будет создан и сервис для статей.
Скачать мобильное приложение SFERA:
Рентгеновский телескоп с высокой точностью измерил эволюцию галактических скоплений. И что поразительно, но параметры этих измерений согласовались с наблюдениями реликтового излучения. Это доказало то, что с первых секунд Большого взрыва до сих пор работает одна и та же космологическая модель Вселенной.
Согласно ΛCDM (модели холодной темной материи, являющейся стандартной космологической моделью), сразу после Большого взрыва Вселенная была всего лишь скоплением электронов, протонов и фотонов, плотным и горячим. При этом она вовсе не была прозрачной, поскольку фотоны бесконечно рассеивались электронами. Когда прошло четыре сотни тысяч лет, Вселенная уже расширилась и остыла достаточно для того, чтобы электроны и протоны сблизились и связались в первые атомы водорода.
Прозрачной Вселенная стала в эпоху реонизации. Так возникло реликтовое излучение. То есть первый свет, поначалу идеально заполнивший все пространство-время. С помощью него и отслеживают космическую эволюцию, поскольку звезды появились гораздо позже – после того, как атомы, сближаясь, сформировали газовые облака. Затем звезды сгруппировались в галактики, а те в скопления.
На пороге открытия
Данные наблюдений этих скоплений показали, что темная и видимая материи в плотности вселенской энергии занимают 29% (это согласуется с наблюдениями СМВ). А с помощью параметра S8 стало, наконец, возможным измерить неоднородность этой материи. Если раньше эксперименты, связанные с СМВ, показывали завышенное значение S8, то теперь оно соответствует предсказанной теории.
«Возможно, мы на пороге нового открытия. Если это будет подтверждено, то eROSITA проложит путь к новым теориям, выходящим за рамки общей теории относительности», – отметил астроном Эммануэль Артис.
eROSITA также помог отследить неуловимое, то есть собрал данные о частицах, которые ранее зарегистрировать было невозможно. Речь идет о нейтрино с ничтожно малой массой и зарядом. Оказалось, что через наши тела каждую секунду проходит 100 триллионов этих нейтрино. Ученые назвали их горячими, поскольку из-за легкости они летят практически со скоростью света и нагреваются. Таким образом, они способствуют сглаживающему распределению материи. По мере исследования эволюции галактических скоплений, это можно даже измерить.
Уточнить массу нейтрино стало возможным благодаря объединению данных наблюдений реликтового излучения с данными измерений скоплений галактик. Но и это еще не все. eROSITA должен помочь определить, с какой скоростью растут крупнейшие структуры. Ранний анализ показывает, что в поздние времена они росли медленнее. И это только подтверждает общую теорию относительности.
Чтобы не потерять нас, подпишитесь на telegram-канал, который мы ведём для проекта SFERA. Срочные новости будут в закреплённых сообщениях.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также: