5.3K
В прошлом веке люди поняли, что пространство заполнено невидимым светом: от инфракрасных сигналов, испускаемых горячими звездами и галактиками, до космического микроволнового фона, который исходит из каждого уголка Вселенной. Некоторые виды света принимают форму рентгеновского излучения, источники которого активно изучаются в течение последних десятилетий.
До запуска зондирующей ракеты DXL (Диффузное рентгеновское излучение Галактики), ученые не имели конкретных ответов об источниках рентгеновских лучей. В новом исследовании, опубликованном 23 сентября 2016 года в Astrophysical Journal, данные DXL подтверждают некоторые идеи о возникновении рентгеновских лучей, и укрепляют знания о ранней истории Солнечной системы. Кроме этого ракета также обнаружила новую загадку: целую группу рентгеновских лучей, которые не могли возникнуть ни в одном известном источнике.
Двумя известными источниками рентгеновского излучения являются солнечный ветер и Местный пузырь (область разреженного горячего газа неправильной формы внутри рукава Ориона в нашей Галактике).
«Мы показали, что рентгеновский вклад солнечного ветра в галактической плоскости составляет около 40%. Таким образом, остальная часть рентгеновских лучей должна исходить от Местного пузыря, доказывая, что он существует», – сказал Массимилиано Галеацци, астрофизик из Университета Майами (США) и автор исследования. Однако DXL также зафиксировала некоторые высокоэнергетические рентгеновские лучи, которые не могли прийти от солнечного ветра или Местного пузыря.
Млечный Путь содержит большое количество нейтрального газа, который поглощает рентгеновские лучи, исходящие из отдаленных источников, а значит, зафиксированное излучение должно рождаться вблизи Солнечной системы. Определение рентгеновского вклада солнечного ветра и Местного пузыря имеет важное значение для понимания структуры, окружающей Солнечную систему, а также для построения лучших моделей межзвездного вещества в окрестности Солнца. Всего лишь за 15 минут полета зондирующая ракета установила различие между рентгеновскими лучами от этих источников. Эти несколько минут оказались крайне ценными, поскольку атмосфера Земли блокирует большинство рентгеновских лучей, делая наземные исследования бесполезными. Такие краткосрочные зондирующие ракеты обеспечивают относительно недорогой способ сбора надежных наблюдений из космоса.
DXL является вторым космическим аппаратом по измерению рентгеновского излучения. В отличие от предыдущей миссии (ROSAT) DXL запустили в момент, когда Земля проходила через нечто, называемое конусом гелиевой фокусировки, область пространства, где нейтральный гелий в несколько раз плотнее, чем в остальной части внутренней Солнечной системы.
«Солнечная система движется в межзвездном пространстве со скоростью около 25 километров в секунду. Это пространство заполнено водородом и гелием. Гелий немного тяжелее, поэтому он огибает Солнце, формируя плотный хвост», – объясняет Апрети. Поскольку обмен зарядом с солнечным ветром зависит от количества нейтрального материала, измерение рентгеновского излучения в конусе гелиевой фокусировки помогло ученым окончательно определить доли, исходящие от солнечного ветра и Местного пузыря.
«Эти источники дают менее четверти высокоэнергетического рентгеновского излучения. Таким образом, есть неизвестный источник рентгеновского излучения в этом диапазоне энергий», – сказал Юарай Апрети, ведущий автор исследования из Университета Майами.
Температура Местного пузыря недостаточно высока для получения рентгеновских лучей в области высоких энергий. Таким образом, вопрос о дополнительном источнике рентгеновских лучей остался открытым.