X射线天文学在探索宇宙的极端方面有着丰富的60年历史,从爆炸的恒星到活跃的星系核,这些星系核及其超大质量黑洞可以说是宇宙中最有效的能源。

半个宇宙的X射线图像

虽然大多数X射线望远镜都是为了更仔细地观察此类现象而建造的,但eRosita着眼于更大的图景。其中包括宇宙中最大的结构和连接强大星系团的热气体细丝,它们可以回答最大的问题:宇宙是如何演化的,以及为什么会膨胀?

德国eRosita联盟今天公布了Spektrum-RG卫星上的eRositaX射线望远镜在首次全天巡天期间收集的数据份额。第一个eRosita全天巡天目录(eRASS1)是迄今为止发布的最大的X射线源集合,包含约900,000个单独的源。

除了这些数据之外,该联盟还发表了一系列关于新发现的科学论文,从行星宜居性研究到最大宇宙结构的发现。在前六个月的观测中,eRosita已经发现了比X射线天文学60年历史中已知的还要多的X射线源。这些数据可供全球科学界使用。

超过700,000个超大质量黑洞

eROSITA望远镜的eRASS1观测于2019年12月12日至2020年6月11日进行。这里发布的数据覆盖了整个天空的一半,是德国eROSITA联盟的数据份额。在eROSITA探测器最灵敏的能量范围(0.2-2keV)中,该望远镜检测到了1.7亿个X射线光子——这是一个创纪录的数字。

在X射线天文学中,可以测量单个光粒子(光子)及其在X射线光谱中各自的能量以及它们到达探测器的时间。经过仔细处理和校准后,通过在明亮、大规模、漫射背景下检测天空中光子的浓度来构建目录。

在eRASS1之后,eROSITA继续扫描天空并积累了几次额外的全天空调查。这些数据也将在未来几年向全世界发布。

这900,000个源包括遥远星系(活跃星系核)中的约710,000个超大质量黑洞、我们银河系中的180,000个发射X射线的恒星、12,000个星系团,以及少量其他外来类别的源,例如X射线发射双星、超新星遗迹、脉冲星和其他物体。

这些对于X射线天文学来说是令人兴奋的数字。”eROSITA首席研究员兼eROSITA目录论文的第一作者AndreaMerloni说道。“我们在6个月内发现的源头比XMM-Newton和Chandra大型旗舰任务在近25年的运行中完成的任务还要多。”

来自恒星的X射线会使行星变得不适宜居住吗?

配合此次发布,德国eROSITA联盟已向同行评审期刊提交了近50篇新的科学出版物,该团队在数据发布之前已发表了200多篇科学出版物。

今天发表的大多数新论文都包含一些选定的发现,包括:1000多个超星系团、在两个星系团之间延伸的巨大的原始暖热气体丝和两个新的“准周期性喷发”黑洞。

进一步研究恒星的X射线辐射如何影响绕轨道运行的行星的大气层和水分保留,以及闪烁的超大质量黑洞的统计分析。

“这项调查的科学广度和影响力是相当巨大的;很难用几句话来形容。”MaraSalvato说道,她是德国eROSITA联盟的发言人,负责协调12个工作组中约250名科学家的工作。“但团队发表的论文会说明一切。”

第一个eRASS数据发布(DR1)不仅公开了源目录,还公开了多个X射线能量下的X射线天空图像,甚至还公开了单个光子及其天空位置、能量和精确到达时间的列表。该版本还包含分析eROSITA数据所需的软件。

对于许多源类别,来自其他波段的补充数据也被纳入所谓的“增值”目录中,超出了纯X射线信息的范围。

“我们付出了巨大的努力来发布高质量的数据和软件,”eROSITA运营团队负责人MiriamRamos-Ceja补充道。“我们希望这将扩大全世界从事高能数据研究的科学家基础,并有助于推动X射线天文学的前沿发展。”

MPE总监KirpalNandra表示:“eROSITA合作在数据发布方面做得非常出色,同时发布了所有这些令人惊叹的新结果。”“我们还有很多工作要做,我们期待看到世界其他地区将如何处理公共数据。”

热衷于eROSITA的观察者可能知道,推动望远镜发展的科学目标是利用星系团来约束宇宙学模型。基于对eRASS1星团深入分析的宇宙学结果将在大约两周内发布。关注此空间!

附加信息

eROSITA是Spektrum-RG(SRG)上的软X射线仪器,Spektrum-RG(SRG)是一项由俄罗斯航天局(Roskosmos)支持的俄德联合科学任务,旨在维护以其空间研究所(IKI)为代表的俄罗斯科学院的利益)和德国航天局DLR(DeutschesZentrumfürLuft-undRaumfahrt)。SRG航天器由拉沃奇金协会(NPOL)及其分包商建造,并由NPOL在马克斯普朗克地外物理研究所(MPE)的支持下运营。

该望远镜于2019年7月13日随SRG任务发射升空。其大收集面积和宽视场旨在进行X射线波段的深层全天巡天。在六个月的时间里(2019年12月至2020年6月),SRG/eROSITA完成了第一次能量为0.2-8keV的全天空巡天,这比现有的唯一一个使用X射线成像的全天空巡天深度要深得多望远镜,由ROSAT于1990年在能量0.1-2.4keV下进行。2020年6月至2022年2月期间又完成了三次整个天空的扫描。

德国eROSITA联盟由马克斯·普朗克地外物理研究所(MPE)领导,成员包括班贝格卡尔雷梅斯博士天文台、汉堡大学天文台、波茨坦莱布尼茨天体物理研究所(AIP)以及天文与物理研究所图宾根大学天体物理学,在德国航天中心和马克斯·普朗克学会的支持下。波恩大学阿格兰德天文研究所和慕尼黑路德维希马克西米利安大学也作为关联机构参与了eROSITA的科学开发。eROSITA数据使用德国eROSITA联盟开发的eSASS软件系统进行处理。