Астрономи повідомили про перші відкриття, зроблені новим рентгенівським телескопом XRISM. Йому вдалося в деталях, вивчити залишок наднової та заглянути в околиці чорної діри.
Анатомія загиблої зорі
Що загального між велетенською чорною дірою і залишками зорі, що вибухнула? Вони оточені надзвичайно гарячим газом, який виробляє високоенергетичне рентгенівське випромінювання. Запущений минулого року японський телескоп XRISM був створений спеціально для вивчення такого випромінювання.
Однією з перших цілей XRISM став залишок наднової N132D. Він розташований у Великій Магеллановій хмарі на відстані близько 160 000 світлових років від Землі. Ця міжзоряна бульбашка гарячого газу була створена вибухом дуже масивної зорі, який стався приблизно 3000 років тому.
XRISM детально вивчив структуру навкруги N132D. Усупереч колишнім припущенням про просту сферичну оболонку, учені виявили, що залишок N132D має форму пончика. Використовуючи ефект Доплера, вони виміряли швидкість руху гарячої плазми, і встановили, що структура розширюється зі швидкістю близько 1200 км/с.
Дослідження також показало, що залишок наднової містить залізо, що має надзвичайно високу температуру 10 мільярдів градусів. Атоми нагрілися під час вибуху наднової завдяки сильним ударним хвилям, що розповсюджуються всередину. Це було передбачено теорією, але раніше не спостерігалося.
Залишки наднових, подібні до N132D, містять важливі відомості про те, як еволюціонують зорі і як утворюються та поширюються у міжзоряному просторі важкі елементи, необхідні для нашого життя, включаючи вже згадане залізо. Однак попереднім рентгенівським обсерваторіям завжди було складно визначити швидкість та температуру плазми. Завдяки XRISM астрономи отримали унікальну можливість вивчення залишків наднових.
Пончик навколо надмасивної чорної діри
XRISM також пролив нове світло на загадкову структуру, що оточує надмасивну чорну діру. Вона знаходиться в центрі спіральною галактикою NGC 4151, розташованою на відстані 62 млн світлових років від Землі. Її маса перевищує масу Сонця в 30 млн разів.
XRISM зафіксував розподіл речовини, яка крутиться навколо чорної діри та, зрештою, падає в неї по досить широкому радіусу — від 0,001 до 0,1 світлового року. Тобто, приблизно від відстані, порівнянної з дистанцією між Сонцем і Ураном, до відстані, в 100 разів більшої за неї.
Визначивши рух атомів заліза по їх рентгенівському сигналу, вчені склали карту послідовності структур, які оточують чорну діру: від диска, що «живить» її, до тора у формі пончика. Ці знахідки стали найважливішими ланками в нашому розумінні, як ростуть подібні об’єкти. Хоча радио- та інфрачервоні спостереження раніше вже виявили наявність таких структур навколо чорних дір в центрах галактик, спектроскопічна техніка XRISM — перший і доки єдиний спосіб відстежити, як формується та рухається газ поблизу цих «монстрів».
За словами дослідників, це тільки початок. В останні місяці вони активно працювали над налаштуванням приладів XRISM і вдосконаленням методів аналізу даних. Так що вже найближчим часом ми маємо право чекати нових дивовижних відкриттів.
За матеріалами ESA
